冲量较大的运动时保证运动的稳定性。
[0022]肩铸件的电机2固定在Sh(Sh指:机器人肩关节)肩铸件上，第一手臂的操作范围随手臂沿肩铸件减速机处的运动范围而定，用于平衡手臂的运动。通过中空减速器将动力传递给固定在第一手臂上的齿轮上，带动第一手臂的回转。第一手臂的内腔采用中空弯臂结构设计，便于拖链和线缆及气管在其内部的安装和传输。
[0023]第一手臂上的电机3固定在Eb(Eb指:机器人大臂关节)第一手臂铸件上，电机轴直接驱动减速机使第二手臂沿中空减速机做摇摆运动。
[0024]肘关节上的电机4固定在Rt(Rt指:机器人肘关节)肘铸件关节处，电机输出动力靠同步带来传递，同步带传动以其体积小、重量轻、结构简单及传动比准确，而保证了手臂运动的灵活性和定位的精确性。
[0025]第二手臂的电机5固定在Bn(Bn指:机器人横臂)手臂铸件，同步轮带动同步带，同时，保证了同步带传输的连续性和关节的正常摆转。同步带传动的连续性不受关节摆转的影响。各个手臂不仅可以独立的运动，也可以同时运动。
[0026]手腕的电机6固定在Tr(Tr指:机器人小臂关节)前臂铸件中，重心也将移至后方，增强了机器人整体结构的稳定性，解决了在运动过程中，惯性的过大，过冲量的加大带来的不稳定性，使机器人结构轻质高效运转。
[0027]第二手臂的运动范围受其结构的限制。在手臂的运动到达结构位置之前，必须使其自动停止。第二手臂的运动极限位置使手臂关节停止摆转，若手臂运动到所需的位置，可通过控制器使关节停止摆转，手臂停在所到的位置。若要恢复手臂的运动，可将控制器打开，手臂恢复原有的运动。当手臂运动到极限位置时，同时制动器制动，手臂停止运动。
[0028]本实用新型是设计一种基于腕点电机后置法的机器人结构优化方法。分析机器人的工作特点和基本要求，对机器人前端手臂进行结构优化设计，并基于机器人前端手腕腕点电机后置，手臂尺寸获得最佳数据，确定了机器人前端手腕的主要尺寸，使机器人结构最优化。
[0029]本实用新型中建立基于腕点电机后置机器人手腕铸件模型，将3D机器人的模型导入有限元分析软件ANSYS中，对其进行整机的模态分析，得到其固有频率，用于工作中避免共振，并为以后的结构优化提供理论基础。主要考虑关于关节重量的驱动单元重心问题。电机的安装位置及其数量则是直接影响因素，在传统的多个关节式手臂设计中都是把电机固定在关节上以驱动手臂。
[0030]本实用新型对机器人进行精度设计考虑，首先运用微分变换法建立了焊接机器人的误差模型，对机器人进行误差分析，然后分析了各关节误差的敏感度，最后给出了制造公差和装配误差等精度综合的表达式。将机器人前端手臂的电机后置于腕点，减轻了机器人手臂前端负载，并且提高了机械手臂运动活动的灵敏度。
[0031]本实用新型中的工作装置的负载情况非常复杂，满足举升力的情况下，确保机器人结构装置的刚度和强度特性，满足机器人的工作特点和基本工况要求。
[0032]本实用新型在设计在动力传输上，主要实施办法是:将前端动力装置后移至腕点之后，由电机轴将动力传递给前端减速机，减速机将动力传输给前端法兰向外传输动力。电机后置不影响手腕关节腕点处的轴承、轴挡圈、减速机等运动机构装置，提高了手臂的灵活性，增加了空间的柔性运动，结构简单并且动作灵活。既能保证前端重量轻量化，又能满足动力要求。
[0033]本实用新型一种基于腕点电机后置法的机器人结构优化方法，机器人的驱动系统的特征是驱动系统的质量尽可能要轻，单位质量的输出功率要高，效率也要高；反应速度要快，即要求力矩质量比和力矩转动惯量比要大，能够进行频繁地起动制动，正反转切换；驱动尽可能灵活，位移偏差和速度偏差要小；安全可靠；操作和维护方便；经济上合理，尤其要尽量减少使用空间。
[0034]本实用新型未涉及部分与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
[0035]虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用新型。本实用新型所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本实用新型的保护范围当视权利要求书所界定者为准。
【主权项】
1.一种基于腕点电机后置的机器人前端手臂，所述前端手臂的腕点最前方设置机器人末端执行器(11);其特征在于:包括减速机⑶和电机(7);所述减速机⑶和电机(7)同轴设置，且轴线过前端手臂的腕点；所述减速机(8)设置于腕点之后，所述电机(7)设置于减速机⑶之后，且电机(7)与减速机⑶之间通过电机轴连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于腕点电机后置的机器人前端手臂，其特征在于:所述腕点与减速机(8)前端面之间的距离为22-25_。
3.根据权利要求1所述的一种基于腕点电机后置的机器人前端手臂，其特征在于:所述减速机(8)后端面与电机(7)前端面之间的距离为24-26mm。
4.根据权利要求1所述的一种基于腕点电机后置的机器人前端手臂，其特征在于:所述机器人末端执行器(11)的前端面与腕点之间的距离为115-125mm。
【专利摘要】本实用新型提供一种基于腕点电机后置的机器人前端手臂，所述前端手臂的腕点最前方设置机器人末端执行器；所述前端手臂包括减速机和电机；所述减速机和电机同轴设置，且轴线过前端手臂的腕点；所述减速机设置于腕点之后，所述电机设置于减速机之后，且电机与减速机之间通过电机轴连接。将前端手臂的驱动电机置于手腕腕点的后端，重心也将移至向后，增强了机器人整体结构的稳定性，解决了在运动过程中，惯性的过大，过冲量的加大带来的不稳定性，使机器人结构轻量化、智能化。
【IPC分类】B25J9-08, B25J18-00
【公开号】CN204366957
【申请号】CN201420827252
【发明人】哲境, 丁朝景, 杨睿, 张亚, 何杏兴
【申请人】南京熊猫电子股份有限公司, 南京熊猫电子装备有限公司, 南京熊猫仪器仪表有限公司
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2014年12月23日