六自由度机器人的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种六自由度机器人，底座电机外壳固定在底座上，输出轴垂直向上，并连接在型三角块上；腰部电机的输出轴连接在位于其一侧的大臂薄板一端上，大臂薄板的另一端连接在肩部电机的输出轴上；肩部电机的外壳嵌套在第一B型三角块上，第一B型三角块与小臂回转电机的尾部连接为一体，形成肩部结构；小臂回转电机的输出轴连接在U型中部上，U型块的两端分别连接在腕部俯仰电机的输出轴和支撑轴上；腕部俯仰电机的外壳嵌套在第二B型三角块，第二B型三角块与手部回转电机的尾部连接为一体。本实用新型结构紧凑，通过不同类型的三角块和U型块以及不同结构的电机实现了回转运动、俯仰运动等不同运动方式之间的转变。
【专利说明】六自由度机器人
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种机器人，尤其是一种六自由度机器人。
【背景技术】
[0002]六自由度工业机器人是典型的机电一体化产品，其动作灵活性高，工作空间范围大，可以很灵活的绕过障碍物，并且结构紧凑，占地面积也比较小，关节上相对运动部件容易密封防尘，广泛应用在机床上下料、取件、弧焊、喷漆等行业，但对其实物进行研究和开发存在成本高、周期长等缺点。而针对教学和研究的需要，对六自由度工业机器人结构、运动和控制系统的认知理解和研究，要求机器人能完成相关六个自由度的运动，且要结构简单，操纵安全，成本低，一般不会造成事故。为此开发一种六自由度机器人来满足这些研究和教学的要求是很有必要。
【发明内容】
[0003]本实用新型是要提供一种六自由度机器人，该机器人具有6个旋转关节，即具有6个自由度，设计采用直流伺服电机驱动，自由度分布情况为腰部一个旋转，大臂一个俯仰，小臂一个俯仰和一个自转，腕部一个俯仰，还有手部的一个自转。与通用工业机器人的自由
度设置一致。
[0004]本实用新型的所提供的技术方案是:一种六自由度机器人，包括底座、底座电机、A型三角块、腰部电机、大臂薄板、肩部电机、第一 B型三角块、小臂回转电机、U型块、腕部俯仰电机、第二 B型三角块、手部回转电机，其特点是:底座电机外壳固定在底座上，输出轴垂直向上，并连接在型三角块上；A型三角块和腰部电机两者作为腰部的基体，腰部电机的输出轴连接在位于其一侧的大臂薄板一端上，大臂薄板的另一端连接在肩部电机的输出轴上；肩部电机的外壳嵌套在第一B型三角块上，第一B型三角块与小臂回转电机的尾部连接为一体，形成肩部结构；小臂回转电机的输出轴连接在U型中部上，U型块的两端分别连接在腕部俯仰电机的输出轴和支撑轴上；腕部俯仰电机的外壳嵌套在第二 B型三角块,第二 B型三角块与手部回转电机的尾部连接为一体。
[0005]腰部电机和肩部电机为输出轴对侧有支撑轴的结构电机；腰部电机和肩部电机的支撑轴上套接有用于起支撑稳定作用的大臂薄板。
[0006]本实用新型的有益效果是:本实用新型结构紧凑，通过不同类型的三角块和U型块以及不同结构的电机实现了回转运动、俯仰运动等不同运动方式之间的转变，这种转变具有较好的通用性，可用在其他机器人机构上；安全牢靠，大臂采用双臂结构，电机本身作为机器人的重要主体构成，如腰部电机，肩部电机等，大大减少结构件的数量，且结构件为2mm厚的铝合金钣金件，质量轻，强度大，易于加工，整机质量轻，惯性小，便于运动控制。能够有效的模拟实现工业机器人的搬运、喷涂、焊接等工作。
[0007]【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1是本实用新型的六自由度机器人机构装配示意图；[0009]图2是底座电机与腰部电机连接示意图；
[0010]图3是肩部电机与小臂回转电机连接示意图；
[0011]图4是小臂回转电机与腕部俯仰电机连接示意图。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。
[0013]如图1所示，一种六自由度机器人，包括底座1、底座电机2、A型三角块3、腰部电机4、大臂薄板5、肩部电机6、第一 B型三角块7、小臂回转电机8、U型块9、腕部俯仰电机10、第二 B型三角块11、手部回转电机12。
[0014]底座电机2的外壳固定在底座I上。如图2所不,底座电机2的输出轴垂直向上，输出轴连接在A型三角块3上，A型三角块3嵌套固定在腰部电机4的外壳上，完成回转运动向俯仰运动的转变；
[0015]A型三角块3和腰部电机4两者作为腰部的基体，腰部电机4的输出轴连接在一侧大臂薄板5,带动大臂薄板5运动；大臂薄板5的另一端连接在肩部电机6的输出轴上；
[0016]为了保证大臂的强度，本实用新型大臂采用双臂结构，腰部电机4和肩部电机6选用输出轴对侧有支撑轴的结构，另一侧的大臂薄板套在两支撑轴上，起支撑稳定作用，如图1 ;
[0017]肩部电机6的输出轴连接在大臂薄板5上，外壳嵌套在B型三角块7上，如图3，实现肩部的俯仰运动；所述B型三角块7同时与小臂回转电机8的尾部连接为一体，形成肩部结构，完成俯仰运动向回转运动的转变；
[0018]小臂回转电机8的输出轴连接在U型9中部上，如图4，U型块9的两端连接在腕部俯仰电机10的输出轴和支撑轴上；
[0019]腕部俯仰电机10和手部回转电机12的连接采用肩部电机6和小臂回转电机8相同的连接方式，通过B型三角块11连接为一体，完成俯仰运动向回转运动的转变。
[0020]本实用新型涉及两种不用结构的电机，如图2所示两种电机:做回转运动的电机如底座电机2、小臂回转电机8、手部回转电机12采用输出轴对侧没有支撑轴结构的电机；做俯仰运功的电机如腰部电机4、肩部电机6、腕部俯仰电机10采用输出轴对侧有支撑轴结构的电机。
[0021]以上各构件与电机间的连接为螺钉连接，为清晰表达图纸，仅给出相关的孔，螺钉此处予以省略。
【权利要求】
1.一种六自由度机器人，包括底座(I)、底座电机(2)、A型三角块(3)、腰部电机(4)、大臂薄板(5)、肩部电机(6)、第一 B型三角块(7)、小臂回转电机(8)、U型块(9)、腕部俯仰电机(10)、第二 B型三角块(11)、手部回转电机(12)，其特征在于:所述底座电机(2)外壳固定在底座(I)上，输出轴垂直向上，并连接在A型三角块(3)上4型三角块(3)和腰部电机(4)两者作为腰部的基体，腰部电机(4)的输出轴连接在位于其一侧的大臂薄板(5) —端上，大臂薄板(5)的另一端连接在肩部电机(6)的输出轴上；肩部电机(6)的外壳嵌套在第一 B型三角块(7)上，第一 B型三角块(7)与小臂回转电机(8)的尾部连接为一体，形成肩部结构；小臂回转电机⑶的输出轴连接在U型(9)中部上，U型块(9)的两端分别连接在腕部俯仰电机(10)的输出轴和支撑轴上；腕部俯仰电机(10)的外壳嵌套在第二 B型三角块(11)，第二 B型三角块(11)与手部回转电机(12)的尾部连接为一体。
2.根据权利要求1所述的六自由度机器人，其特征在于:所述腰部电机(4)和肩部电机(6)为输出轴对侧有支撑轴的结构电机。
3.根据权利要求1所述的六自由度机器人，其特征在于:所述腰部电机(4)和肩部电机(6)的支撑轴上套接有用于起支撑稳定作用的大臂薄板(5)。
【文档编号】B25J9/00GK203726484SQ201420101143
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年3月7日 优先权日:2014年3月7日
【发明者】宫赤坤, 黄成林, 李臣学, 蓝黎恩, 熊吉光 申请人:上海理工大学