一种机器人手臂的制作方法

本发明属于机器人技术领域，特别是涉及一种机器人手臂。

背景技术：

机器人是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器，它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。

对于机器人的分类，虽然国际上没有统一的标准，但一般可以按照应用领域、用途、结构形式、自由度、负载以及控制方式等标准进行分类。按照应用领域的不同，目前我国的机器人主要有两种，即工业机器人和特种机器人。工业机器人，即面向工业领域的多关节机械手或多自由度机器人。按用途来分，工业机器人可分为搬运机器人、焊接机器人、装配机器人、真空机器人、码垛机器人、喷漆机器人、切割机器人、洁净机器人等。

作为机器人家族中的新生代，服务机器人尚没有一个特别严格的定义，各国科学家对它的看法也不尽相同。其中，认可度较高的定义来自国际机器人联盟（internationalfederationofrobotics，ifr）的提法：“服务机器人是一种半自主或全自主工作的机器人，它能完成有益于人类健康的服务工作，但不包括从事生产的设备”。而我国在《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》中对服务机器人的定义为，“智能服务机器人是在非结构环境下为人类提供必要服务的多种高技术集成的智能化装备”。服务机器人可细分为个人、家庭机器人、专业服务机器人。

服务机器人的出现时间稍晚于工业机器人，上世纪90年代才正式登上历史舞台。从目前发展状况来看，全球服务机器人尚处于起步阶段，市场化程度不高，但由于受到简单劳动力不足及人口老龄化等刚性驱动和科技发展促进的影响，服务机器人产业发展非常迅速，应用范围也在逐步扩大。服务机器人按照其应用领域划分，主要包括个人/家用服务机器人和专业服务机器人两大类。其中，个人/家用服务机器人主要包括教育机器人、扫地机器人、娱乐机器人、残障辅助机器人等；专业服务机器人主要包括国防机器人、野外机器人、医疗机器人、物流机器人等。

机器人智造升级势不可挡，随着国内劳动力人口增长趋缓，劳动力占总人口的比例也在迅速下滑，未来将面临劳动力短缺的状况，人口红利也将随之消失。目前最有效的方法就是进行制造业的自动化升级改造。在政府的大力扶持和传统产业转型升级的拉动下，机器人概念或将持续火爆，市场参与热度继续上升。

机器人仍需增强研发能力，国内工业机器人起步较晚，目前已初步形成产业化，也诞生了一些实力雄厚的标杆企业，但总体研发创新能力落后于世界先进水平，与国际先进制造强国差距仍较明显。要打破技术壁垒降低成本、突破重点产品向中高端制造迈进，还需要加强人才队伍建设，投入更多的研发力量和时间精力。

服务机器人或将赶超，当下人口老龄化加剧和劳动力成本飙升，其他社会刚性需求增多，在这样的背景驱动下，服务机器人的普及成为必然。另外，在此新兴行业，中国发展程度与外国差距较小，结合本土文化开发特色需求场景，可获取竞争优势。因此，服务机器人产业具有更大的机遇与空间，或将成为未来机器人制造业主力军，市场份额不可估量。

扶持政策将趋于规范，国内机器人产业因政府利好政策和极具潜力的市场空间引来大量跟风资本，存在过热隐患，为缓解机器人行业盲目扩张和“高端产业低端化”的趋势，政府将进一步规范完善鼓励扶持体系，助力市场有序化形成，促进机器人行业良性稳健发展。

随着科技的进步，机器人的研究应用领域在不断扩展，其中仿人型机器人的研究和应用尤其受到普遍关注，并成为智能机器人领域中最活跃的研究热点之一，仿人型机器人主要是通过机器人手臂完成任务，但是现有的许多机器人手臂存在关节结构臃肿和控制繁琐等缺点。

例如中国专利(cn101780673b)公开的一种轻型服务机器人手臂，其通过减速机和电机配合驱动各关节动作，使得该机器人手臂结构复杂，另外，由于受机器人手臂安装空间限制，减速机只能采用微小型的减速机传动实现手臂摆动功能，但是微小型的减速机的价格较高。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种机器人手臂，能够降低生产成本的用于机器人手臂的旋转摆动机构和包含有该旋转摆动机构的机器人手臂以及包含该机器人手臂的机器人。

为了达到上述目的，本发明提供了一种机器人手臂，还包括：旋转座、大臂壳体100、小臂壳体200和手部壳体300；

所述大臂壳体100连接所述小臂壳体200的一端，连接在所述旋转座上；

所述小臂壳体200连接所述大臂壳体100的一端，套设在所述第一连接件402外，且所述第一电机401位于所述小臂壳体200内部；所述手部壳体300与所述小臂壳体200为一体化结构或组装结构。

优选的，所述大臂壳体100连接所述小臂壳体200的一端，连接在所述旋转座上，包括：

所述大臂壳体100远离所述小臂壳体200的一端，套设在所述第一连接件402外，且所述第一电机401位于所述大臂壳体100内；所述大臂壳体100、所述小臂壳体200和所述手部壳体300三者之间为组装结构或/和一体化结构。

优选的，所述用于机器人手臂的旋转摆动机构还包括第二电机421、第二连接件422和法兰423。

优选的，所述法兰423固定在所述旋转座上，所述法兰423连接所述第二电机421的输出轴，所述第二电机421的输出轴轴线与所述支撑轴415轴线相互垂直。

优选的，所述第二电机421固定在所述第二连接件422上，所述第二连接件422位于所述第二电机421和所述法兰423之间；

优选的，所述大臂壳体100连接所述小臂壳体200的一端，套接在第二连接件422外，且所述第二电机421位于所述大臂壳体100内部。

优选的，所述大臂壳体、所述小臂壳体200和所述手部壳体300三者之间为组装结构或/和一体化结构。

优选的，所述第一电机401的输出轴和第二电机421的输出轴可同轴设置，第一电机401和第二电机421可均为直流无刷行星减速电机。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于:

本发明提供一种机器人手臂，包括包括：旋转座、大臂壳体、小臂壳体和手部壳体，且大臂壳体、小臂壳体和手部壳体三者之间为组装结构或/和一体化结构。该机器人手臂的旋转摆动机构结构紧凑，另外旋转摆动机构可组装完成后再安装到大臂壳体和小臂壳体之间，以及大臂壳体和上身壳体之间，提高了安装效率，且模拟人体肘关节和肩关节的动作，其中肘关节具有两个自由度，肩膀具有两个自由度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对本发明或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1机器人手臂的结构的第一种示意图。

图2机器人手臂的结构的第二种示意图。

图3机器人手臂的结构的第三种示意图。

其中，100：大臂壳体，200：小臂壳体，300：手部壳体，401：第一电机，402：第一连接件，421：第二电机，422：第二连接件:423：法兰。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面通过具体实施例，对本发明进行详细的说明。

参见图1机器人手臂的结构的一种示意图，包括如下：

包括一个旋转摆动机构，以及大臂壳体100、小臂壳体200和手部壳体300，大臂壳体100连接小臂壳体200的一端，连接在旋转座上，小臂壳体200连接大臂壳体100的一端，套设在第一连接件402外，且第一电机401位于小臂壳体200内部；手部壳体300与小臂壳体200可为一体化结构或组装结构。

在其它实施例中，大臂壳体100远离小臂壳体200的一端，套设在第一连接件402外，且第一电机401位于大臂壳体100内，大臂壳体100、小臂壳体200和手部壳体300三者之间为组装结构和/或一体化结构。

参见图2和图3，用于机器人手臂的旋转摆动机构还包括第二电机421、第二连接件422和法兰423，法兰423固定在旋转座上，法兰423连接第二电机421的输出轴，第二电机421的输出轴轴线与支撑轴415轴线相互垂直，其中第二电机421固定在第二连接件422上，第二连接件422位于第二电机421和法兰423之间，此时，大臂壳体100连接小臂壳体200的一端，可套接在第二连接件422外，且第二电机421位于大臂壳体100内部。

第一电机401的输出轴和第二电机421的输出轴可同轴设置。

第一电机401和第二电机421可均为直流无刷行星减速电机。

本发明实施例提供的实施例，所述大臂壳体100连接所述小臂壳体200的一端，连接在所述旋转座上；所述小臂壳体200连接所述大臂壳体100的一端，套设在所述第一连接件402外，且所述第一电机401位于所述小臂壳体200内部；所述手部壳体300与所述小臂壳体200为一体化结构或组装结构。旋转摆动机构结构紧凑，另外旋转摆动机构可组装完成后再安装到大臂壳体和小臂壳体之间，以及大臂壳体和上身壳体之间，提高了安装效率，且模拟人体肘关节和肩关节的动作，其中肘关节具有两个自由度，肩膀具有两个自由度。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。