专利名称：机器人的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种机器人，尤其涉及一种高度可调节的机器人。
背景技术：
机器人作为一种自动执行工作的机器装置，因其工作执行效果相较人工执行效果较好且安全系数较高而逐渐地广泛应用于各种产业中。现有的机器人通常设置有底盘、固定在底盘上的竖直立柱以及活动固定于竖直立柱上的操作手臂。现有的机器人在建筑行业中大多体积较大且用在室外相关工作，例如喷涂等。对于室内的相关喷涂等工作，因机器人体积较大且不方便在小的空间内运作而使得室内相关工作仅能通过人工来完成。但是，人工执行效果较差，工作效率低且安全系数较低。因此，有必要提供一种改进的机器人以克服上述问题。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种高度可调节的机器人。为实现上述实用新型目的，本实用新型提供了一种机器人，包括底盘及固定在底盘上的控制箱，所述机器人还包括竖直固定在底盘上的三级升降机构及固定在所述三级升降机构上端的机器人手臂；所述三级升降机构包括固定在底盘上的固定节、与固定节滑动配合并可相较固定节上下移动的第一升缩节、与第一升缩节滑动配合并可相较第一升缩节上下移动的第二升缩节以及驱动所述第一升缩节和第二升缩节升缩滑动的升降驱动机构；所述机器人手臂包括活动固定在所述第二升缩节上端的第一臂、与第一臂活动连接的第二臂、与第二臂活动连接的第三臂以及驱动机器人手臂工作的工作驱动机构；其中所述第二臂设有连接所述第一臂和第三臂的平行四连杆机构。作为本实用新型的进一步改进，所述固定节、第一升缩节和第二升缩节之间均设有相互配合滑动的轨道和滑块，所述轨道和滑块均沿上下方向延伸设置。作为本实用新型的进一步改进，所述升降驱动机构包括升降电机、与升降电机配套设置的第一减速机及设置在第一减速机输出轴上的第一齿轮，所述第二升缩节设有上下延伸设置并与所述第一齿轮相啮合的齿条。作为本实用新型的进一步改进，所述机器人还包括固定在底盘上并向上延伸入第二升缩节内侧的固定架，所述第二升缩节还设有链条、与链条相啮合的动链轮以及固定连接所述动链轮和所述第一升缩节的连接块，所述链条整体呈U型放置，且其一端固定在固定架上侧、另一端固定在所述第二升缩节壳体内，所述动链轮设置于所述链条的拐角处。作为本实用新型的进一步改进，所述平行四连杆机构包括固定在第一臂与第二臂的连接处的两个第一销轴、固定在第二臂与第三臂的连接处的两个第二销轴以及活动连接第一销轴和第二销轴且平行设置的两个平行连杆，两个所述第一销轴的连接线与两个第二销轴的连接线相平行，以使得第三臂在第二臂翻转时保持预先设定的姿态工作。作为本实用新型的进一步改进，所述机器人还包括固定在第一臂上以调节所述平行四连杆机构的两个第一销轴的连接线延伸方向的调节机构，所述调节机构包括活动固定在所述第一臂内侧的调节齿轮，两个所述第一销轴固定在所述调节齿轮上，两个所述第二销轴固定在所述第三臂上。作为本实用新型的进一步改进，所述调节机构还包括活动固定在所述第一臂内的操作齿轮，所述调节齿轮与所述操作齿轮相啮合。作为本实用新型的进一步改进，所述调节机构还包括固定在所述操作齿轮上并突伸出所述第一臂外侧以供操作转动所述操作齿轮的调节销。作为本实用新型的进一步改进，所述第一臂呈水平状固定在所述第二升缩节上端，所述工作驱动机构包括固定在第一臂上以驱动第一臂水平旋转的第一旋转电机、固定在第一臂上以驱动第二臂以第一臂的末端为轴心上下旋转的第二旋转电机，所述机器人还包括固定在第三臂上的执行机构以及固定在第三臂上以驱动所述执行机构的第三旋转电机。作为本实用新型的进一步改进，所述机器人还包括固定在所述底盘上的行走机构，所述行走机构包括固定在底盘两侧的两组履带行走组件以及固定在底盘上以分别驱动两组所述履带行走组件行走的两组行走驱动机构。本实用新型的有益效果是:本实用新型机器人通过将现有技术中的竖直立柱变更设置为包括固定节、第一升缩节和第二升缩节的三级升降机构，由此可将机器人的高度根据需要进行调节，且在所述三级升降机构4处于收缩状态时可大幅降低机器人的高度，减小机器人的体积而使得机器人可进入室内进行相关工作，提高工作效率及成果；另外，通过在第二臂内设置活动连接所述第一臂和第三臂的平行四连杆机构，可使得第三臂保持预先设定的姿态进行相关工作。
图1是本实用新型机器人的立体图；图2是图1中机器人的三级升降机构的剖视图；图3是图1中机器人的机器人手臂的部分剖视图。
具体实施方式
以下将结合附图所示的各实施方式对本实用新型进行详细描述。但这些实施方式并不限制本实用新型，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本实用新型的保护范围内。请参照图1至图3所示为本实用新型机器人100的较佳实施方式。所述机器人100包括底盘1、固定在底盘I上方的控制箱2、固定在底盘I两侧的行走机构3、竖直固定在底盘I上的三级升降机构4、固定在所述三级升降机构4上端的机器人手臂5、固定在控制箱2上方的座椅6和操作面板7以及放置于所述三级升降机构4外侧的遥控器8。请参照图1所示，所述行走机构3包括固定在底盘I两侧的两组履带行走组件31以及固定在底盘I上以分别驱动两组所述履带行走组件31行走的两组行走驱动机构(未图示)。通过两组行走驱动机构分别控制两组履带行走组件31可实现差速驱动，从而实现本实用新型机器人100的多角度旋转。[0022]结合图1及图2所示，所述三级升降机构4包括固定在底盘I上的固定节41、与固定节41滑动配合并可相较固定节41上下移动的第一升缩节42、与第一升缩节42滑动配合并可相较第一升缩节42上下移动的第二升缩节43以及驱动所述第一升缩节42和第二升缩节43升缩滑动的升降驱动机构44。所述遥控器8放置于所述固定节41外侧。所述固定节41的外径大于所述第一升缩节42的外径，并且所述第一升缩节42收容在所述固定节41内侧；所述第一升缩节42的外径大于所述第二升缩节43的外径，并且所述第二升缩节43收容在所述第一升缩节42的内侧。所述固定节41、第一升缩节42和第二升缩节43之间均设有相互配合滑动的轨道45和滑块46。所述轨道45和滑块46均沿上下方向延伸设置，从而可导引第一升缩节42和第二升缩节43沿上下方向竖直移动。所述升降驱动机构44固定在所述第一伸缩节42 —侧，并包括升降电机441、与升降电机441配套设置的第一减速机442及设置在第一减速机442输出轴上的第一齿轮443。所述第二升缩节43包括壳体431、固定在壳体431 —侧且沿上下延伸设置的齿条432以及设置于壳体431内侧的链条433。所述第一齿轮443与所述齿条432相哨合以通过升降电机441带动第一升缩节43上下移动。所述链条433 —端固定在壳体431上侧。所述机器人100还包括固定在底盘I上并向上延伸入第二升缩节43内侧的固定架9。所述固定架9与壳体431侧壁相平行。所述链条433另一端固定在所述固定架9上侧，从而使得所述链条433大致呈U型放置。此外，第二升缩节43还设有设置在链条433的拐角处并与链条433相啮合的动链轮434以及固定连接所述动链轮434和所述第一升缩节42的连接块435。当所述升降电机441带动第一升缩节43上下移动时，第一升缩节43通过其内侧设置的链条433、动链轮434和连接块435带动第一升缩节42同时进行上下移动。结合图1及图3所示，所述机器人手臂5包括活动固定在所述第二升缩节43上端的第一臂51、与第一臂51活动连接的第二臂52、与第二臂52活动连接的第三臂53以及驱动机器人手臂5工作的工作驱动机构。所述第二臂52设有连接所述第一臂51和第三臂53的平行四连杆机构。所述第一臂51呈水平状固定在所述第二升缩节52上端。所述工作驱动机构包括固定在第一臂51上以驱动第一臂51水平旋转的第一旋转电机541、固定在第一臂51上以驱动第二臂52以第一臂51的末端为轴心上下旋转的第二旋转电机542。在本实施方式中，所述第三臂53保持在水平状态。所述平行四连杆机构包括固定在第一臂51与第二臂52的连接处的两个第一销轴55、固定在第二臂52与第三臂53的连接处的两个第二销轴56以及活动连接第一销轴55和第二销轴56且平行设置的两个平行连杆57。两个所述第一销轴55的连接线与两个所述第二销轴56的连接线相平行，并且所述平行连杆57两端可绕第一销轴55和第二销轴56转动，以使得第三臂53在第二臂52翻转时始终保持预先设定的姿态工作。其中所述第一销轴55固定在所述第一臂51内，所述第二销轴56固定在所述第三臂53上。另外，结合图1及图3所示，本实用新型所述机器人100还包括固定在所述第一臂51上靠近所述第二臂52位置处、以调节所述平行四连杆机构的两个第一销轴55的连接线延伸方向的调节机构。所述调节机构包括活动固定在所述第一臂51内侧的操作齿轮511、固定在所述操作齿轮511上并突伸出所述第一臂51以供操作转动所述操作齿轮511的调节销513、以及活动固定在所述第一臂51内侧并与所述操作齿轮511相啮合的调节齿轮512。两个所述第一销轴55固定在所述调节齿轮512上。[0027]当需要调节所述第三臂53的工作角度时，可转动调节销513以调节转动所述操作齿轮511，此时所述操作齿轮511带动所述调节齿轮512旋转，进而使得所述调节齿轮512带着两个所述第一销轴55移动一定距离，使得两个所述第一销轴55的连接线延伸方向改变，同时两个所述第一销轴55通过两个所述平行连杆57带动两个所述第二销轴56也移动与两个第一销轴55同样的移动距离，即两个第二销轴56的连接线也随第一销轴55的连接线的延伸方向的改变而改变。同时，因两个所述第二销轴56均固定在所述第三臂53上，从而当第二销轴56移动时也带动所述第三臂53旋转移动一定角度。在本实施例中，所述调节机构通过转动所述操作齿轮511以带动调节齿轮512旋转，从而间接调节所述第三臂53的工作角度；当然，所述调节机构也可不包括所述操作齿轮511，仅包括所述调节齿轮512，并且通过直接转动所述调节齿轮512以间接调节所述第三臂53的工作角度，同样也可达到本实用新型的目的。另外，在本实施方式中，主要是通过手动调节所述调节销513以调节转动所述操作齿轮511以间接调节所述第三臂53的工作角度；当然，也可不用设置调节销513并通过手动操作，而通过设置电机或气缸等机构以电动或气动带动所述操作齿轮511或调节齿轮512旋转，进而调节所述第三臂53的工作角度，同样也可达到本实用新型的目的。此外，所述机器人100还包括固定在第三臂53上的执行机构58以及固定在第三臂53上以驱动所述执行机构58工作的第三旋转电机59。如上所述第一旋转电机541、第二旋转电机542和第三旋转电机59均配套设置有减速机50。综上所述，本实用新型机器人100通过将现有技术中的竖直立柱变更设置为包括固定节41、第一升缩节42和第二升缩节43的三级升降机构4，由此可将机器人100的高度根据需要进行调节，且在所述三级升降机构4处于收缩状态时可大幅降低机器人100的高度，减小机器人100的体积而使得机器人100可进入室内进行相关工作，提高工作效率及成果；另外，通过在第二臂52内设置活动连接所述第一臂51和第三臂53的平行四连杆机构，可使得第三臂53保持预先设定的姿态进行相关工作。应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种机器人，包括底盘及固定在底盘上的控制箱，其特征在于:所述机器人还包括竖直固定在底盘上的三级升降机构及固定在所述三级升降机构上端的机器人手臂；所述三级升降机构包括固定在底盘上的固定节、与固定节滑动配合并可相较固定节上下移动的第一升缩节、与第一升缩节滑动配合并可相较第一升缩节上下移动的第二升缩节以及驱动所述第一升缩节和第二升缩节升缩滑动的升降驱动机构；所述机器人手臂包括活动固定在所述第二升缩节上端的第一臂、与第一臂活动连接的第二臂、与第二臂活动连接的第三臂以及驱动机器人手臂工作的工作驱动机构；其中所述第二臂设有连接所述第一臂和第三臂的平行四连杆机构。
2.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于:所述固定节、第一升缩节和第二升缩节之间均设有相互配合滑动的轨道和滑块，所述轨道和滑块均沿上下方向延伸设置。
3.根据权利要求1或2所述的机器人，其特征在于:所述升降驱动机构包括升降电机、与升降电机配套设置的第一减速机及设置在第一减速机输出轴上的第一齿轮，所述第二升缩节设有上下延伸设置并与所述第一齿轮相啮合的齿条。
4.根据权利要求3所述的机器人，其特征在于:所述机器人还包括固定在底盘上并向上延伸入第二升缩节内侧的固定架，所述第二升缩节还设有链条、与链条相啮合的动链轮以及固定连接所述动链轮和所述第一升缩节的连接块，所述链条整体呈U型放置，且其一端固定在固定架上侧、另一端固定在所述第二升缩节壳体内，所述动链轮设置于所述链条的拐角处。
5.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于:所述平行四连杆机构包括固定在第一臂与第二臂的连接处的两个第一销轴、固定在第二臂与第三臂的连接处的两个第二销轴以及活动连接第一销轴和第二销轴且平行设置的两个平行连杆，两个所述第一销轴的连接线与两个第二销轴的连接线相平行，以使得第三臂在第二臂翻转时保持预先设定的姿态工作。
6.根据权利要求5所述的机器人，其特征在于:所述机器人还包括固定在第一臂上以调节所述平行四连杆机构的两个第一销轴的连接线延伸方向的调节机构，所述调节机构包括活动固定在所述第一臂内侧的调节齿轮，两个所述第一销轴固定在所述调节齿轮上，两个所述第二销轴固定在所述第三臂上。
7.根据权利要求6所述的机器人，其特征在于:所述调节机构还包括活动固定在所述第一臂内的操作齿轮，所述调节齿轮与所述操作齿轮相啮合。
8.根据权利要求7所述的机器人，其特征在于:所述调节机构还包括固定在所述操作齿轮上并突伸出所述第一臂外侧以供操作转动所述操作齿轮的调节销。
9.根据权利要求1或5所述的机器人，其特征在于:所述第一臂呈水平状固定在所述第二升缩节上端，所述工作驱动机构包括固定在第一臂上以驱动第一臂水平旋转的第一旋转电机、固定在第一臂上以驱动第二臂以第一臂的末端为轴心上下旋转的第二旋转电机，所述机器人还包括固定在第三臂上的执行机构以及固定在第三臂上以驱动所述执行机构的第三旋转电机。
10.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于:所述机器人还包括固定在所述底盘上的行走机构，所述行走机构包括固定在底盘两侧的两组履带行走组件以及固定在底盘上以分别驱动两组所述履带行走组件行走的两组行走驱动机构。
专利摘要本实用新型提供一种机器人。所述机器人包括底盘及固定在底盘上的控制箱。所述机器人还包括竖直固定在底盘上的三级升降机构及固定在所述三级升降机构上端的机器人手臂。所述三级升降机构包括固定在底盘上的固定节、与固定节滑动配合并可相较固定节上下移动的第一升缩节、与第一升缩节滑动配合并可相较第一升缩节上下移动的第二升缩节以及驱动所述第一升缩节和第二升缩节升缩滑动的升降驱动机构。所述机器人手臂包括活动固定在所述第二升缩节上端的第一臂、与第一臂活动连接的第二臂、与第二臂活动连接的第三臂以及驱动机器人手臂工作的工作驱动机构。其中所述第二臂设有连接所述第一臂和第三臂的平行四连杆机构。
文档编号B25J18/00GK203031598SQ201320030190
公开日2013年7月3日 申请日期2013年1月21日 优先权日2013年1月21日
发明者吴永平, 彭学星, 刘飞龙, 吴斌, 郑波, 朱伟, 刘晓兰 申请人:昆山华恒焊接股份有限公司