一种仿人手腕关节的新型二自由度并联机器人的制作方法

本发明公开了一种仿人手腕关节的新型二自由度并联机器人，涉及机器人设计领域。

背景技术：

并联机器人为动平台和定平台通过至少两个独立的运动链相连接，机构具有两个或两个以上自由度，且以并联方式驱动的一种闭环机构主要用于高精度、高速度的装配作业

目前并联机器人多采用连杆机构，各个关节耦合性高、零件加工成本大、造价昂贵，同时各个关节之间的耦合性高也导致了运动控制的复杂性，给并联机器人的推广运用带来了很大的困难。

技术实现要素：

针对现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种新型二自由度并联机器人，精度高、操作方便、运动灵活迅速、成本低廉。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种仿人手腕关节的新型二自由度并联机器人，包括：基座、过渡安装板、电机组件、齿轮、随动指向机构。其特征在于：所述电机通过螺钉安装在基座底部，所述过渡安装板过螺钉安装在基座顶部，两个电机组件通过螺钉安装在基座中部，所述随动指向机构通过安装在过渡安装板的四个圆孔中，同时随动指向机构通过齿轮与电机组件连接。

所述随动指向机构包含有外侧圆弧随动件及安装在其两侧的圆形定位销，其一端是半圆形齿轮；内侧圆弧随动件及安装在其两侧的圆形定位销，其一端是半圆形齿轮；所述外侧圆弧随动件和内侧圆弧随动件正交安装，外侧圆弧随动件和内侧圆弧随动件相交处的圆弧形槽中安装随动工作连杆，随动工作连杆一端安装在在基座的球形铰链内，可自由转动。

所述电机组件包括伺服电机安装在电机安装支架上，小齿轮安装在伺服电机的输出轴上，并直接与内外圆弧随动件一端的大齿轮配合。

工作时，安装在机器人基座上的电机通过齿轮传动带动内外侧圆弧随动件转动，外侧圆弧随动件和内侧圆弧随动件的通过零件上的圆弧形槽带动中央随动工作连杆绕基座上的球形铰链旋转，实现机器人末端的二自由度旋转运动。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明结构简单，成本较低，有利于推广，同时该发明使用更加方便，由简单的零件、简单的控制就可以实现机器人末端的稳定、高速运动，同时该机器人造价低廉、便于推广普及。

附图说明

图1为本发明的一种仿人手腕关节的新型二自由度并联机器人结构示意图。

图2为本发明的一种仿人手腕关节的新型二自由度并联机器人的电机组件结构示意图。

图3为本发明的一种仿人手腕关节的新型二自由度并联机器人的随动指向机构结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步说明。

如图1所示，一种仿人手腕关节的新型二自由度并联机器人，包括基座001、电机组件002、随动指向机构003，所述两个电机组件002通过螺钉安装在基座001中部，所述随动指向机构003通过圆形定位销007安装在基座001的四个圆孔中，同时随动指向机构通过内外侧圆弧随动件一端的齿轮与电机组件002连接。

如图2所示，所述电机组件002包括电机006安装在电机安装支架005上，小齿轮004安装在电机005的输出轴上，并与内外侧圆弧随动件一端的半圆形齿轮连接。

如图3所示，所述随动指向机构003包含有外侧圆弧随动件009及安装在其两侧的圆形定位销007，其一端是半圆形齿轮；内侧圆弧随动件010其一端是半圆形齿轮，绕安装在其两侧的圆形定位销007作旋转运动；所述外侧圆弧随动件009和内侧圆弧随动件010正交安装，外侧圆弧随动件009和内侧圆弧随动件010相交处的圆弧形槽中安装有随动工作连杆008，随动工作连杆008一端被外侧圆弧随动件009和内侧圆弧随动件010共同带动，绕基座001上的球形铰链作二自由度旋转运动。

本实施例装置的工作过程如下：

电机组件002上的电机006做旋转运动，通过小齿轮004，分别带动外侧圆弧随动件009和内侧圆弧随动件010绕圆形定位销007作180°范围内的旋转运动。外侧圆弧随动件009和内侧圆弧随动件010通过相交处的圆弧形槽带动圆弧槽内侧的随动工作连杆008运动，随动工作连杆008一端被外侧圆弧随动件009和内侧圆弧随动件010共同带动，绕基座001上的球形铰链作二自由度旋转运动，实现机器人工作末端在xy方向上的旋转运动。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种仿人手腕关节的新型二自由度并联机器人，包括：基座、过渡安装板、电机组件、齿轮、随动指向机构。其特征在于：所述两组电机组件通过螺钉安装在基座中部，所述随动指向机构通过安装在过渡安装板的四个圆孔中，同时随动指向机构通过齿轮与电机组件连接，本发明精度高、操作方便、自由灵活、成本低廉。

技术研发人员：侯涛;杨雨生;何永义
受保护的技术使用者：上海大学
技术研发日：2017.08.11
技术公布日：2017.11.17