智能协同双臂机器人的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种智能协同双臂机器人，包括安装座和两个手臂；两个手臂镜像对称设置在安装座两侧；每个手臂包括依次连接的肩臂组件、后端臂组件、肘臂组件、前端臂组件和用于连接末端执行部件的手腕臂组件；肩臂组件的一端连接安装座，并可绕安装座旋转；后端臂组件的一端与肩臂组件另一端的侧面可旋转连接；肘臂组件的一端侧面与后端臂组件的另一端可旋转连接；前端臂组件的一端与肘臂组件的另一端连接，并可绕其轴向旋转；手腕臂组件的一端与前端臂组件的另一端连接，并可绕前端臂组件的长度方向摆动，手腕臂组件的另一端用于连接末端执行部件。该机器人结构紧凑和设计合理，从而使得该智能协同双臂机器人机械结构刚性好、体型小和重量较轻。
【专利说明】
智能协同双臂机器人
技术领域
[0001]本发明涉及机器人技术领域，更具体地说，涉及一种智能协同双臂机器人。
【背景技术】
[0002]随着生产自动化水平的提高，应用机器人自动执行生产任务也越来越多。机器人可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等领域。在生产过程中，双臂机器人可以左臂抓住工件，右臂使用相应的工具在同一位置进行工作，不存在碰撞等候区，解决了目前单臂机器人的使用瓶颈，更好地满足了工艺生产过程的人机协助功能。
[0003]现有的双臂机器人为了达到全内藏式结构，将动力装置均设置在臂体内部，导致机械结构过于庞大、笨重，而且结构复杂、不合理也不紧凑，组装难度大。因此，现有的双臂机器人通常包括支架，通过支架固定于地面上，而无法灵活地吊装或安装在行走轨道上。若为了缩小双臂机器人体积而全部采用小型驱动装置和减速机，则会导致整体刚性不足，稳定性与定位精度差。因此如何设计一种体积小、结构合理紧凑和机械结构刚性好的双臂机器人是应用机器人领域的一个关键课题。
[0004]在工作过程中，双臂机器人的双臂之间具有共同的工作区域，用于双臂的协同工作，而双臂机器人具有最优范围的共同工作区域不仅可避免双臂相互阻碍实现双臂协同工作，而且可增大双臂的工作范围。因此，如何设计双臂的结构和位置则可优化双臂之间的共同工作区域。
[0005]在双臂机器人结构中，每条手臂的前端臂相当于人的小臂，是工作的主要执行部件，其作用是用来支撑腕部和肘部，并带动它们一起在空间运动，从而带动手臂按一定轨迹运动。现有机器人末端执行部件的线管会从肘部延伸外置于前臂端，与安装在腕部的末端执行部件连接，由于前端臂分别与肘部位置和腕部位置连接的减速机转动轴线的问题，以及线管不在减速机旋转中心的问题，导致前端臂工作转动时，以及与腕部连接的末端执行部件工作转动时，末端执行部件的线管会缠绕前端臂，从而限制前端臂的运动空间，减小前端臂的运动自由度。
[0006]同时，当与腕部连接的末端执行部件的运动轨迹是绕前端臂的中心轴摆动时，由于驱动摆动的减速机的输入轴会与前端臂垂直设置，导致设置在前端臂内驱动摆动运动的驱动装置也会沿前端臂的宽度方向设置，使得前端臂的宽度方向增大，从而造成前端臂体积过于庞大。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于克服现有技术中的缺点与不足，提供一种体积小、结构合理紧凑和机械结构刚性好的智能协同双臂机器人;该双臂机器人体型小和重量较轻，便于挂装或安装在行走轨道上实现其灵活移动或行走对工件进行加工。更进一步的目的在于提供一种运动自由度大、灵活性高和可使得双臂之间共同工作区域范围最优化的智能协同双臂机器人，从而不仅可避免双臂相互阻碍实现双臂协同工作，而且可增大双臂的工作范围。
[0008]为了达到上述目的，本发明通过下述技术方案予以实现:一种智能协同双臂机器人，其特征在于:包括安装座和两个手臂;两个所述手臂镜像对称设置在安装座两侧;每个手臂包括依次连接的肩臂组件、后端臂组件、肘臂组件、前端臂组件和用于连接末端执行部件的手腕臂组件;所述肩臂组件的一端连接安装座，并可绕安装座旋转;所述后端臂组件的一端与肩臂组件另一端的侧面可旋转连接;所述肘臂组件的一端侧面与后端臂组件的另一端可旋转连接;所述前端臂组件的一端与肘臂组件的另一端连接，并可绕其轴向旋转;所述手腕臂组件的一端与前端臂组件的另一端连接，并可绕前端臂组件的长度方向摆动，手腕臂组件的另一端用于连接末端执行部件。
[0009]在上述方案中，本发明每个手臂的肩臂组件、后端臂组件、肘臂组件、前端臂组件和手腕臂组件之间连接紧凑，而且后端臂组件均与肩臂组件的侧面和肘臂组件的侧面连接，可使得每个手臂结构紧凑和设计合理，从而使得该智能协同双臂机器人机械结构刚性好、体型小和重量较轻，不仅便于挂装或安装在行走轨道上实现其灵活移动或行走对工件进行加工，而且能有效解决12个自由定位控制轴的负载压力，保证双臂机器人的运行灵巧、精度问题。而且，本发明双臂工业机器人，由安装座支撑两个手臂，双臂机器人由12个自由度定位控制轴组合连接组成，整体刚性有较好的机械结构刚性和稳定性高。
[0010]本发明两个手臂镜像对称设置在安装座两侧，使得设置在安装座上的两个手臂可相互避让，进一步优化协同工作的空间，增大双臂的工作范围。
[0011]所述安装座包括基座和设置在基座顶部的机箱;所述机箱设置有容纳空间，容纳空间内设置有控制器和用于驱动双臂机器人各驱动装置工作的总驱动机构，总驱动机构与控制器信号连接;两个手臂分别设置在基座的两侧。控制器与总驱动机构均设置在机箱的容纳空间内，则两者连接的信号线均设置在容纳腔体内，则可实现该安装座机电一体化，双臂机器人在行走和工作时无需受到外漏信号线的影响，可有效解决现有机器人信号线外漏导致影响双臂机器人的运动范围和空间的问题，从而增大双臂机器人的运动范围和提高机器人工作的便利性。
[0012]所述基座为扇环形结构的基座;基座两端部之间具有夹角Θ，所述夹角Θ为钝角；
[0013]所述夹角Θ的范围为:120°彡Θ彡130°。
[0014]本发明基座设计为扇环形结构不仅便于机箱安装在基座顶部，而且其底部具有一定的弧度使得机器人双臂具有协调的共同工作空间。
[0015]所述机箱顶部设置有用于安装或吊挂在行走轨道上的安装件;所述安装件包括基板和用于卡扣在行走轨道上并与行走轨道滑动连接的卡扣件;所述卡扣件设置在基板上。
[0016]由于本发明通过安装座的机箱可实现机电一体化，则信号线无需外漏在安装座外部，使得双臂机器人为一体式的结构，机器人的双臂通过安装座的安装件可安装或吊挂在行走轨道上，实现其灵活移动或行走对工件进行加工，这样可增大双臂机器人的运动范围和提尚机器人工作的便利性。
[0017]所述肩臂组件包括肩臂体、第一驱动装置和第一减速机;所述第一驱动装置设置在肩臂体上，并与第一减速机的输入轴连接，第一减速机的输出轴与安装座连接；
[0018]所述后端臂组件包括后端臂体、第二驱动装置和第二减速机;所述第二驱动装置设置在肩臂体的侧面，并与第二减速机输入轴连接，第二减速机的输出轴与后端臂体的一端连接；
[0019]所述肘臂组件包括肘臂体、第三驱动装置和第三减速机;所述第三驱动装置设置在后端臂体的另一端，并与第三减速机输入轴连接，第三减速机的输出轴与肘臂体的一端的侧面连接；
[0020]所述前端臂组件包括前端臂体、第四驱动装置和第四减速机;所述第四驱动装置设置在肘臂体的另一端，并与第四减速机输入轴连接，第四减速机的输出轴与前端臂体的一端连接；
[0021]所述手腕臂组件包括手腕臂体、第五驱动装置和第五减速机;所述第五驱动装置设置在前端臂体内部，并与第五减速机输入轴连接，第五减速机的输出轴与手腕臂体的一端连接;所述第五减速机的轴线与前端臂体长度方向垂直;所述手腕臂体的另一端设置有第六驱动装置和用于与末端执行部件连接的第六减速机，第六驱动装置与第六减速机连接。
[0022]本发明肩臂组件的第一减速机输出轴是相反安装的，即与安装座连接，而且第一驱动装置设置在肩臂体上，因此，在工作时第一驱动装置会跟随肩臂体旋转移动，这样可有效防止线路绕线的问题，从而提高手臂运动的自由度和灵活性。
[0023]所述第四减速机和第六减速机为中空结构的减速机;工作时，末端执行部件的线管从第四减速机的中空结构伸入第六减速机的中空结构后，与末端执行部件连接;所述第四减速机的中心轴与第六减速机的中心轴在同一轴线上。
[0024]本发明末端执行部件的线管是穿过第四减速机和第六减速机的中空结构来实现与末端执行部件连接的，因此在机器人前端臂组件工作转动时，第四减速机和第六减速机工作过程中，穿设在中空结构的末端执行部件的线管不受影响，也不会产生缠绕前端臂体的现象，所以，该结构使得机器人前端臂体可解决末端执行部件的线管产生缠绕前端臂体的问题，从而使得前端臂体的运动空间不受限制，大大增大前端臂体的运动自由度。而第四减速机的中心轴与第六减速机的中心轴在同一轴线上，使得末端执行部件的线管与前端臂体为平行状态，进一步增大前端臂体的运动自由度。
[0025]所述第五驱动装置的输出端通过皮带一与第五减速机的输入轴连接，实现第五驱动装置与第五减速机传动连接；
[0026]所述第五驱动装置包括底座、设置在底座上的电机、通过转轴一与电机连接的皮带轮一、过渡机构、与第五减速机传动连接的输出机构和皮带二；
[0027]所述电机沿前端臂体长度方向设置;所述过渡机构位于皮带轮一上方，并沿前端臂体宽度方向设置;所述输出机构设置有皮带轮二，输出机构设置在底座上并位于电机的后部，并沿前端臂体高度方向设置;所述皮带轮一通过皮带二与皮带轮二连接，所述过渡机构承托皮带二，实现将电机的动力传动作为输出机构的动力。
[0028]在机器人结构中，手腕臂体的运动轨迹绕前端臂体的长度方向摆动时，由于手腕臂体的第五减速机的轴线会与前端臂体长度方向垂直设置，导致设置在前端臂体内的第五驱动装置也会沿前端臂体的宽度方向设置，使得前端臂体的宽度方向增大，从而造成前端臂体积过于庞大。在上述方案中，电机是沿前端臂体长度方向设置的，由于与皮带轮一连接的电机、过渡机构和设置有皮带轮二的输出机构在空间上两两相互垂直，而且，通过过渡机构承托皮带轮一与皮带轮二连接的皮带二，使得本发明的第五驱动装置可将电机的动力90°转向传动作为输出机构的动力，便于输出机构驱动与前端臂体垂直的第五减速机的输入轴转动，从而不仅可实现手腕臂体通过第五减速机绕前端臂体长度方向摆动，而且可大大缩小前端臂体的体积。
[0029]所述过渡机构包括设置在底座上的基座一、沿前端臂体宽度方向架设在基座一上的转轴二、过渡轮一和过渡轮二;所述过渡轮一和过渡轮二均可转动地设置在转轴二上;皮带轮一位于过渡轮一与过渡轮二相对处的下方；
[0030]所述皮带轮一上传输方向相反的皮带二以扭曲的方式分别承托在过渡轮一和过渡轮二上;所述过渡机构承托皮带二，实现将电机的动力传动作为输出机构的动力是指:所述过渡轮一和过渡轮二分别承托相反传输方向的皮带二，工作时，过渡轮一和过渡轮二相互反向运动，实现将电机的动力通过皮带轮一传动到皮带轮二，作为输出机构的动力。
[0031]该设计使得皮带轮一上传输方向相反的皮带二均匀承托在过渡轮一与过渡轮二上，提高动力的传动效果。由于动力是从前端臂体长度方向传动到前端臂体高度方向，因此皮带二需以扭曲的形式托在过渡轮一和过渡轮二上才可实现动力的转向传动。本发明的过渡机构为无动力机构，不仅可作为皮带二的承托部件，也可作为皮带二传动的中间部件。传输方向相反的皮带二分别承托在过渡轮一和过渡轮二上，使得过渡轮一和过渡轮二相互反向转动，从而使得将电机的动力90°转向传动作为输出机构的动力。
[0032]所述输出机构包括设置在底座上的基座二、位于电机后部并沿前端臂体高度方向设置的转轴三、皮带轮二和用于与第五减速机传动连接的输出轮;所述皮带轮二可转动地设置在转轴三上;所述输出轮可转动地设置在转轴三上，与皮带轮二同轴连接，并通过皮带一与第五减速机的输入轴连接；
[0033]所述基座二与底座可调节连接。
[0034]本发明的输出轮可通过皮带一与第五减速机的输入轴连接，来达到将电机的动力传动至第五减速机的效果，从而实现手腕臂体通过第五减速机绕前端臂体的长度方向摆动。
[0035]所述皮带轮一的直径(1<皮带轮二的直径D;所述输出轮的直径h<第五减速机的输入轴的轴径H。由于皮带轮一与皮带轮二通过皮带二连接，因此，该设计在电机的动力传送到输出机构时可达到减速的效果，从而可改善输出扭矩力和负载力。由于输出轮与第五减速机的输入轴通过皮带一连接，因此，该设计在输出机构的动力传送到第五减速机时可达到减速的效果，从而进一步改善输出扭矩力和负载力。本发明的动力依次从电机、输出机构和第五减速机传送过程中，不仅可实现动力90°转向传动，而且该过程有二次减速的作用来带动第五减速机工作，因此前端臂体具有可改善输出扭矩力和负载力的功能。
[0036]与现有技术相比，本发明具有如下优点与有益效果:
[0037]1、本发明智能协同双臂机器人的每个手臂结构紧凑和设计合理，从而使得该智能协同双臂机器人机械结构刚性好、体型小和重量较轻，不仅便于挂装或安装在行走轨道上实现其灵活移动或行走对工件进行加工，而且能有效解决12个自由定位控制轴的负载压力，保证双臂机器人的运行灵巧、精度问题。
[0038]2、本发明智能协同双臂机器人运动自由度大、灵活性高和可使得双臂之间共同工作区域范围最优化，从而不仅可避免双臂相互阻碍实现双臂协同工作，而且可增大双臂的工作范围。
[0039]3、本发明智能协同双臂机器人采用外露式结构，可以使用大功率的电机作为驱动装置，让整台机器人的负载力增大。
[0040]4、本发明智能协同双臂机器人整个安装结构简单，可提高机器人的扭矩力和负载力，实现高动作性能、稳定性、复杂性的协同配合完成工作。
【附图说明】
[0041]图1是本发明智能协同双臂机器人示意图一；
[0042]图2是本发明智能协同双臂机器人示意图二(机箱和末端执行部件的线管未图示);
[0043]图3是本发明智能协同双臂机器人其中一个手臂示意图；
[0044]图4是本发明安装座安装有双臂后机箱的内部示意图；
[0045]图5是机器人双臂通过安装座安装在行走轨道上的示意图；
[0046]图6是本发明智能协同双臂机器人前端臂体内部示意图；
[0047]图7是本发明智能协同双臂机器人前端臂体截面示意图；
[0048]图8是本发明智能协同双臂机器人前端臂体中第五驱动装置的结构示意图；
[0049]图9是本发明机器人末端中空旋转结构与前端臂和焊枪连接的示意图；
[0050]图10是图9中D方向剖面示意图；
[0051 ] 其中，I为安装座、I.I为基座、I.2为机箱、I.3为基板、I.4为控制器、I.5为总驱动机构、1.6为信号通信板、1.7为线槽、1.8为绝缘层、1.9为卡扣件、1.10为行走轨道、2为焊枪、3为肩臂体、4为第一驱动装置、5为第一减速机、6为后端臂体、7为第二驱动装置、8为第二减速机、9为肘臂体、10为第三驱动装置、11为第三减速机、12为前端臂体、12.1为底座、12.2为电机一、12.3为皮带轮一、12.4为皮带二、12.5为皮带轮二、12.6为基座一、12.7为转轴二、12.8为过渡轮一、12.9为过渡轮二、12.10为基座二、12.11为输出轮、12.12为皮带一、12.13为通槽、13为第四驱动装置、14为第四减速机、15为手腕臂体、16为线管、17为第五减速机、17.1输入轴、18为电机二、19为第六减速机、20为动力同步轮、21为皮带三、22为同步轮。
【具体实施方式】
[0052]下面结合附图与【具体实施方式】对本发明作进一步详细的描述。
[0053]实施例一
[0054]本实施例以末端执行部件为焊枪为例对下面进行说明。
[0055]如图1至10所示，本发明一种智能协同双臂机器人，包括安装座I和两个手臂，两个手臂镜像对称设置在安装座I两侧;每个手臂包括依次连接的肩臂组件、后端臂组件、肘臂组件、前端臂组件和用于连接末端执行部件的手腕臂组件。其中，肩臂组件的一端连接安装座1，并可绕安装座I旋转;后端臂组件的一端与肩臂组件另一端的侧面可旋转连接;肘臂组件的一端侧面与后端臂组件的另一端可旋转连接;前端臂组件的一端与肘臂组件的另一端连接，并可绕其轴向旋转;手腕臂组件的一端与前端臂组件的另一端连接，并可绕前端臂组件的长度方向摆动，手腕臂组件的另一端用于连接焊枪2。
[0056]本发明的安装座I包括基座1.1和设置在基座1.1顶部的机箱1.2，其中，机箱1.2设置有容纳空间，容纳空间内设置有控制器1.4、用于驱动双臂机器人各驱动装置工作的总驱动机构1.5、信号通信板1.6和用于收纳信号线的线槽1.7，总驱动机构1.5与控制器1.4信号连接，线槽1.7设置在控制器1.4的两侧。为了提高安装座的安全性，本发明在机箱1.2的内侧壁设置有绝缘层1.8。而两个手臂分别设置在基座1.1的两侧。
[0057]本发明的基座1.1为扇环形结构的基座，基座1.1两端部之间具有夹角Θ，该夹角Θ为130°。本发明的机箱1.2的顶部设置有用于安装或吊挂在行走轨道1.10上的安装件，该安装件包括基板1.3和用于卡扣在行走轨道1.10上并与行走轨道14滑动连接的卡扣件13，卡扣件13设置在基板12上。由于本发明通过安装座的机箱1.2可实现机电一体化，则信号线无需外漏在安装座外部，使得双臂机器人为一体式的结构，机器人的双臂通过安装座的安装件可安装或吊挂在行走轨道1.10上，实现其灵活移动或行走对工件进行加工，这样可增大双臂机器人的运动范围和提高机器人工作的便利性。
[0058]本发明的肩臂组件包括肩臂体3、第一驱动装置4和第一减速机5，第一驱动装置4设置在肩臂体3上，并与第一减速机5的输入轴连接，第一减速机5的输出轴与安装座I连接。两个肩臂体3绕基座1.1转动的中心线之间具有夹角β，该夹角β与夹角Θ相等。该设计可使得基座1.1和两个肩臂体3连接形成一个同一弧度的连续圆弧线。本发明设计基座1.1两端部具有夹角Θ并限制该夹角Θ的范围，而且肩臂体3之间的夹角β与夹角Θ相等，即限定并优化了机器人双臂的共同工作的空间，该范围是根据人体工程学设计的，机器人双臂在该范围内共同工作是最为协调的，从而实现双臂之间共同工作区域范围的最优化，不仅可避免双臂相互阻碍实现双臂协同工作，而且可增大双臂的工作空间和范围。
[0059]本发明的后端臂组件包括后端臂体6、第二驱动装置7和第二减速机8，第二驱动装置7设置在肩臂体3的侧面，并与第二减速机8输入轴连接，第二减速机8的输出轴与后端臂体6的一端连接。肘臂组件包括肘臂体9、第三驱动装置10和第三减速机11，第三驱动装置10设置在后端臂体6的另一端，并与第三减速机11输入轴连接，第三减速机11的输出轴与肘臂体9的一端的侧面连接。前端臂组件包括前端臂体12、第四驱动装置13和第四减速机14，第四驱动装13设置在肘臂体9的另一端，并与第四减速机14输入轴连接，第四减速机14的输出轴与前端臂体12的一端连接。手腕臂组件包括手腕臂体15、第五驱动装置16和第五减速机17，第五驱动装16设置在前端臂体12内部，并与第五减速机17输入轴连接，第五减速机17的输出轴与手腕臂体15的一端连接，第五减速机17的轴线与前端臂体12长度方向垂直，手腕臂体15的另一端设置有第六驱动装置的电机二 18和用于与焊枪2连接的第六减速机19，第六驱动装置的电机二 18与第六减速机19连接。
[0060]其中，第四减速机14和第六减速机19为中空结构的减速机;工作时，焊枪2的线管16从第四减速机14的中空结构伸入第六减速机19的中空结构后，与焊枪2连接。而第四减速机14的中心轴与第六减速机19的中心轴在同一轴线上，即第六减速机19的圆心以第四减速机14的圆心为基准，同轴度或同心度达到0.002毫米。
[0061]本发明的第五驱动装置设置在前端臂体12内部，其的输出端通过皮带一16.4与第五减速机17的输入轴17.1连接，实现第五驱动装置与第五减速机17传动连接。而第五驱动装置包括底座12.1、设置在底座12.1上的电机一 12.2、通过转轴一 12.与电机一 12.2连接的皮带轮一 12.3、过渡机构、与第五减速机17传动连接的输出机构和皮带二12.4。其中，电机一 12.2沿前端臂体12长度方向设置;过渡机构位于皮带轮一 12.3上方，并沿前端臂体12宽度方向设置;而输出机构设置有皮带轮二 12.5，输出机构设置在底座12.1上并位于电机一12.2的后部，并沿前端臂体12高度方向设置。本发明皮带轮一 12.3通过皮带二 12.4与皮带轮二12.5连接，过渡机构承托皮带二12.4，实现将电机一 12.2的动力传动作为输出机构的动力。
[0062]本发明的过渡机构包括设置在底座12.1上的基座一12.6、沿前端臂体12宽度方向架设在基座一12.6上的转轴二 12.7、过渡轮一 12.8和过渡轮二 12.9，该过渡轮一 12.8和过渡轮二 12.9均通过轴承可转动地设置在转轴二 12.7上。而皮带轮一 12.3位于过渡轮一 12.8与过渡轮二 12.9相对处的下方，皮带轮一 12.3上传输方向相反的皮带二 12.4以扭曲的方式分别承托在过渡轮一 12.8和过渡轮二 12.9上。具体地说，过渡轮一 12.8和过渡轮二 12.9分别承托相反传输方向的皮带二 12.4，工作时，过渡轮一 12.8和过渡轮二 12.9相互反向运动，实现将电机一 12.2的动力通过皮带轮一 12.3传动到皮带轮二 12.5，作为输出机构的动力。
[0063]本发明输出机构包括设置在底座12.1上的基座二12.10、位于电机一 12.2后部并沿前端臂体12高度方向设置的转轴三、皮带轮二 12.5和用于与第五减速机17传动连接的输出轮12.11，其中，皮带轮二 12.5可转动地设置在转轴三上，输出轮12.11可转动地设置在转轴三上，与皮带轮二 12.5同轴连接。本发明可的输出轮12.11可通过皮带一 12.12与第五减速机17的输入轴17.1连接，来达到将电机一 12.2的动力传动至第五减速机17的效果，从而实现手腕臂体15通过第五减速机17绕前端臂体12长度方向摆动。本发明的基座二 12.10与底座12.1可调节连接，具体结构为:底座12.1设置有固定孔，基座二 12.10沿其宽度方向开设有至少一条通槽12.13，用于提供基座二 12.10的固定空间。基座二 12.10与底座12.1可调节连接是指:通槽12.13开设的位置与固定孔的位置保持相对，并通过固定件(未图示)穿过通槽12.13与固定孔连接，实现基座二 12.10与底座12.1可调节连接。本发明的基座二 12.10与底座12.1可调节连接则可根据实际情况调节基座二 12.10与基座一 12.6的距离，从而调节皮带二12.4的松紧度，以保证动力的传动质量和精度。
[0064]本发明的皮带轮一 12.3的直径(1<皮带轮二 12.5的直径D，输出轮12.11的直径h<第五减速机17的输入轴17.1的轴径H。本发明的动力依次从电机一 12.2、输出机构和第五减速机17传送过程中，不仅可实现动力90°转向传动，而且该过程有二次减速的作用来带动第五减速机17工作，因此前端臂体12具有可改善输出扭矩力和负载力的功能。
[0065]本发明的手腕臂体15上设置有与第六减速机19中空结构对应的通孔，第六减速机19的中空结构与手腕臂体15的通孔连通并形成有用于供焊枪2线管16的走线空间，第六驱动装置的电机二 18设置在手腕臂体15外部一侧，并与第六减速机19连接，焊枪2与第六减速机19的输出轴连接。本发明的第六驱动装置包括设置在手腕臂体15外部一侧的电机二 18和传动装置，电机二 18通过传动装置与第六减速机19连接。其中，传动装置包括与电机二 18连接的动力同步轮20、皮带三21和同步轮22，同步轮22与第六减速机19的输入轴连接，并通过皮带三21与动力同步轮20连接。该同步轮22为中空结构的同步轮，同步轮22的中空结构与第六减速机19的中空结构相对。本发明的同步轮22不仅可作为电机二 18动力的传动部件，而且可提供线管16的走线空间。
[0066]本发明的焊枪2的线管16从手腕臂体15的通孔伸入第六减速机19的中空结构和同步轮22的中空结构，与焊枪2连接。在机器人前端臂体12工作转动时，第六减速机19工作过程中，穿设在第六减速机19中空结构的焊枪2的线管16不受影响，也不会产生缠绕前端臂体12的现象，所以，该结构使得机器人前端臂体12可解决焊枪2的线管16产生缠绕前端臂体12导致存在安全隐患的问题，从而使得前端臂体12的运动空间不受限制，大大增大前端臂体12的运动自由度。
[0067]实施例二
[0068]本实施例与实施例一不同之处仅在于:末端执行部件可为送丝管等加工部件，用于对物料进行搬运、安装、焊接和喷涂等操作。
[0069]本实施例的其它结构与实施例——致。
[0070]实施例三
[0071]本实施例与实施例一不同之处仅在于:基座两端部之间的夹角Θ为120°，而肩臂体绕基座转动的中心线之间的夹角β也为120°。
[0072]本实施例的其它结构与实施例——致。
[0073]实施例四
[0074]本实施例与实施例一不同之处仅在于:基座两端部之间的夹角Θ为125°，而肩臂体绕基座转动的中心线之间的夹角β也为125°。
[0075]本实施例的其它结构与实施例致。
[0076]上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种智能协同双臂机器人，其特征在于:包括安装座和两个手臂;两个所述手臂镜像对称设置在安装座两侧;每个手臂包括依次连接的肩臂组件、后端臂组件、肘臂组件、前端臂组件和用于连接末端执行部件的手腕臂组件;所述肩臂组件的一端连接安装座，并可绕安装座旋转;所述后端臂组件的一端与肩臂组件另一端的侧面可旋转连接;所述肘臂组件的一端侧面与后端臂组件的另一端可旋转连接;所述前端臂组件的一端与肘臂组件的另一端连接，并可绕其轴向旋转;所述手腕臂组件的一端与前端臂组件的另一端连接，并可绕前端臂组件的长度方向摆动，手腕臂组件的另一端用于连接末端执行部件。2.根据权利要求1所述的智能协同双臂机器人，其特征在于:所述安装座包括基座和设置在基座顶部的机箱;所述机箱设置有容纳空间，容纳空间内设置有控制器和用于驱动双臂机器人各驱动装置工作的总驱动机构，总驱动机构与控制器信号连接;两个手臂分别设置在基座的两侧。3.根据权利要求2所述的智能协同双臂机器人，其特征在于:所述基座为扇环形结构的基座;基座两端部之间具有夹角Θ，所述夹角Θ为钝角； 所述夹角Θ的范围为:120°彡Θ彡130°。4.根据权利要求2所述的智能协同双臂机器人，其特征在于:所述机箱顶部设置有用于安装或吊挂在行走轨道上的安装件;所述安装件包括基板和用于卡扣在行走轨道上并与行走轨道滑动连接的卡扣件;所述卡扣件设置在基板上。5.根据权利要求1所述的智能协同双臂机器人，其特征在于:所述肩臂组件包括肩臂体、第一驱动装置和第一减速机;所述第一驱动装置设置在肩臂体上，并与第一减速机的输入轴连接，第一减速机的输出轴与安装座连接； 所述后端臂组件包括后端臂体、第二驱动装置和第二减速机;所述第二驱动装置设置在肩臂体的侧面，并与第二减速机输入轴连接，第二减速机的输出轴与后端臂体的一端连接； 所述肘臂组件包括肘臂体、第三驱动装置和第三减速机;所述第三驱动装置设置在后端臂体的另一端，并与第三减速机输入轴连接，第三减速机的输出轴与肘臂体的一端的侧面连接； 所述前端臂组件包括前端臂体、第四驱动装置和第四减速机;所述第四驱动装置设置在肘臂体的另一端，并与第四减速机输入轴连接，第四减速机的输出轴与前端臂体的一端连接； 所述手腕臂组件包括手腕臂体、第五驱动装置和第五减速机;所述第五驱动装置设置在前端臂体内部，并与第五减速机输入轴连接，第五减速机的输出轴与手腕臂体的一端连接;所述第五减速机的轴线与前端臂体长度方向垂直;所述手腕臂体的另一端设置有第六驱动装置和用于与末端执行部件连接的第六减速机，第六驱动装置与第六减速机连接。6.根据权利要求5所述的智能协同双臂机器人，其特征在于:所述第四减速机和第六减速机为中空结构的减速机;工作时，末端执行部件的线管从第四减速机的中空结构伸入第六减速机的中空结构后，与末端执行部件连接;所述第四减速机的中心轴与第六减速机的中心轴在同一轴线上。7.根据权利要求5所述的智能协同双臂机器人，其特征在于:所述第五驱动装置的输出端通过皮带一与第五减速机的输入轴连接，实现第五驱动装置与第五减速机传动连接； 所述第五驱动装置包括底座、设置在底座上的电机、通过转轴一与电机连接的皮带轮一、过渡机构、与第五减速机传动连接的输出机构和皮带二； 所述电机沿前端臂体长度方向设置;所述过渡机构位于皮带轮一上方，并沿前端臂体宽度方向设置;所述输出机构设置有皮带轮二，输出机构设置在底座上并位于电机的后部，并沿前端臂体高度方向设置;所述皮带轮一通过皮带二与皮带轮二连接，所述过渡机构承托皮带二，实现将电机的动力传动作为输出机构的动力。8.根据权利要求7所述的智能协同双臂机器人，其特征在于:所述过渡机构包括设置在底座上的基座一、沿前端臂体宽度方向架设在基座一上的转轴二、过渡轮一和过渡轮二;所述过渡轮一和过渡轮二均可转动地设置在转轴二上;皮带轮一位于过渡轮一与过渡轮二相对处的下方； 所述皮带轮一上传输方向相反的皮带二以扭曲的方式分别承托在过渡轮一和过渡轮二上;所述过渡机构承托皮带二，实现将电机的动力传动作为输出机构的动力是指:所述过渡轮一和过渡轮二分别承托相反传输方向的皮带二，工作时，过渡轮一和过渡轮二相互反向运动，实现将电机的动力通过皮带轮一传动到皮带轮二，作为输出机构的动力。9.根据权利要求7所述的智能协同双臂机器人，其特征在于:所述输出机构包括设置在底座上的基座二、位于电机后部并沿前端臂体高度方向设置的转轴三、皮带轮二和用于与第五减速机传动连接的输出轮;所述皮带轮二可转动地设置在转轴三上;所述输出轮可转动地设置在转轴三上，与皮带轮二同轴连接，并通过皮带一与第五减速机的输入轴连接； 所述基座二与底座可调节连接。10.根据权利要求9所述的智能协同双臂机器人，其特征在于:所述皮带轮一的直径d<皮带轮二的直径D;所述输出轮的直径h<第五减速机的输入轴的轴径H。
【文档编号】B25J5/02GK106041897SQ201610613940
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年7月28日
【发明人】卢新建, 黄志 , 陈飞龙
【申请人】佛山市三水区诺尔贝机器人研究院有限公司