本实用新型涉及机器人领域，具体而言，涉及一种机器人的臂部机构及具有其的机器人。
背景技术：
仿人机器人手臂是服务机器人中最具代表意义的仿生部件，不仅要求其结构紧凑和稳定性高，同时要求手臂能够灵活完成多自由度的动作，以达到完成指定动作和人机交互的作用。
目前，实现仿人机器人手臂动作的方式有很多种，有利用电机+减速装置驱动各关节旋转运动实现运动的，也有通过液压缸或气缸驱动连杆机构实现手臂运动的。但这些仿人机器人手臂结构的形式比较复杂，可靠性和灵活性差，结构臃肿，难以达到仿人手臂的要求。
技术实现要素：
本实用新型的主要目的在于提供一种机器人的臂部机构及具有其的机器人，以解决现有技术中的仿人机器人臂部机构形式比较复杂，可靠性和灵活性差的问题。
为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种机器人的臂部机构，包括：肩部摆动关节，绕第一轴线可转动地设置在机器人的上躯干上；大臂，绕第二轴线可转动地设置在肩部摆动关节上；腕传动座，绕第三轴线可转动地设置在大臂上；腕部连接法兰，绕第四轴线可转动地设置在腕传动座上，用于安装机器人的手部。
进一步地，第一轴线与第二轴线相互垂直，第二轴线、第四轴线分别与第三轴线垂直。
进一步地，臂部机构还包括：第一舵机，设置在机器人的上躯干上并与肩部摆动关节驱动连接，用于驱动肩部摆动关节绕第一轴线转动。
进一步地，肩部摆动关节包括与第一舵机驱动连接的第一基板以及分别由第一基板的两端垂直延伸的两块第一大臂连接板；其中，大臂的一端可转动地连接在两块第一大臂连接板之间。
进一步地，大臂包括：第一主体部，可转动地连接在两块第一大臂连接板之间，第一主体部上设置有用于驱动大臂绕第二轴线转动的第二舵机。
进一步地，第二舵机两端的驱动轴上均设置有舵盘，两个舵盘分别可拆卸地安装在两块第一大臂连接板上以使第二舵机驱动大臂绕第二轴线转动。
进一步地，两块第一大臂连接板上开设有槽口，第二舵机的驱动轴卡设在槽口内；其中，舵盘上开设有多个螺孔，各个舵盘与相应的第一大臂连接板之间通过穿设在螺孔内的螺栓可拆卸地连接。
进一步地，大臂还包括：第二主体部，第二主体部上设置有用于驱动腕传动座绕第三轴线转动的第三舵机。
进一步地，第一主体部和第二主体部之间通过大臂连接架可拆卸地连接。
进一步地，臂部机构还包括：肘部关节，肘部关节的一端与腕传动座连接，肘部关节的另一端与第三舵机的驱动轴连接，以使第三舵机通过肘部关节驱动腕传动座转动。
进一步地，肘部关节包括：与腕传动座连接的第二基板以及分别由第二基板的两端垂直延伸的两块第二大臂连接板，其中，两块第二大臂连接板分别与第三舵机的驱动轴的两端连接。
进一步地，臂部机构还包括：第四舵机，设置在腕传动座上并与腕部连接法兰驱动连接以驱动腕部连接法兰绕第四轴线转动。
进一步地，臂部机构还包括：腕传动齿轮，设置在腕传动座内，第四舵机通过腕传动齿轮与腕部连接法兰驱动连接。
根据本实用新型的另一方面，提供了一种机器人，包括臂部机构，臂部机构为上述内容的臂部机构。
应用本实用新型技术方案的臂部机构，包括：肩部摆动关节、大臂、腕传动座和腕部连接法兰；肩部摆动关节绕第一轴线可转动地设置在机器人的上躯干上；大臂绕第二轴线可转动地设置在肩部摆动关节上；腕传动座绕第三轴线可转动地设置在大臂上；腕部连接法兰绕第四轴线可转动地设置在腕传动座上。该臂部机构可以在四个方向灵活转动，结构形式简单，可靠性和灵活性较好，解决了现有技术中的仿人机器人臂部机构形式比较复杂，可靠性和灵活性差的问题。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1是根据本实用新型实施例可选的一种臂部机构的结构示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
10、安装架体；20、肩部摆动关节；21、第一基板；22、第一大臂连接板；30、大臂；31、第一主体部；32、第二主体部；33、大臂连接架；40、腕传动座；50、腕部连接法兰；60、第一舵机；70、第二舵机；71、舵盘；80、第三舵机；90、肘部关节；91、第二基板；92、第二大臂连接板；100、第四舵机；110、腕传动齿轮。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
根据本实用新型实施例的机器人的臂部机构，如图1所示，包括：肩部摆动关节20，绕第一轴线可转动地设置在机器人的上躯干上；大臂30，绕第二轴线可转动地设置在肩部摆动关节20上；腕传动座40，绕第三轴线可转动地设置在大臂30上；腕部连接法兰50，绕第四轴线可转动地设置在腕传动座40上，用于安装机器人的手部。优选地，该臂部机构还包括安装架体10，该安装架体10可以安装在机器人的上躯干上，或与上躯干成为一体，肩部摆动关节20绕第一轴线可转动地设置在该安装架体10上。
应用本实用新型实施例的臂部机构，包括：安装架体10、肩部摆动关节20、大臂30、腕传动座40和腕部连接法兰50；肩部摆动关节20绕第一轴线可转动地设置在安装架体10上；大臂30绕第二轴线可转动地设置在肩部摆动关节20上；腕传动座40绕第三轴线可转动地设置在大臂30上；腕部连接法兰50绕第四轴线可转动地设置在腕传动座40上。该臂部机构可以在四个方向灵活转动，结构形式简单，可靠性和灵活性较好，解决了现有技术中的仿人机器人臂部机构形式比较复杂，可靠性和灵活性差的问题。
具体实施时，为了使臂部机构各个部分的转动能够带动机器人的手掌覆盖空间的三个维度以及使手掌能够绕臂部机构的轴向灵活转动，进一步地，第一轴线与第二轴线相互垂直，第二轴线、第四轴线分别与第三轴线垂直。肩部摆动关节20绕第一轴线转动能够实现机器人的手臂前后摆动；大臂30绕第二轴线转动能够实现机器人的手臂向上伸展或放下；腕传动座40绕第三轴线转动能够使机器人的小臂和腕部收缩或展开；腕部连接法兰50绕第四轴线转动能够实现机器人的手掌绕臂部机构的轴向灵活转动。
为了驱动肩部摆动关节20转动，在安装架体10上设置有第一舵机60，第一舵机60设置在安装架体10的立板内侧，第一舵机60的驱动轴与肩部摆动关节20驱动连接驱动肩部摆动关节20绕第一轴线转动。通过控制第一舵机60的转向以及转速即可控制臂部机构的前后摆动以及摆动速度。
为了更好地与大臂30连接同时不影响大臂30向上伸展或放下，进一步地，肩部摆动关节20包括与第一舵机60的驱动轴连接的第一基板21以及分别由第一基板21的两端垂直延伸的两块第一大臂连接板22；第一基板21与安装架体10的立板平行，两块第一大臂连接板22之间相互平行并与安装架体10的立板垂直，大臂30的一端可转动地连接在两块第一大臂连接板22之间。
大臂30包括：第一主体部31和第二主体部32，可选地，第一主体部31和第二主体部32之间通过大臂连接架33可拆卸地连接，第一主体部31可转动地连接在两块第一大臂连接板22之间。
具体地，第一主体部31上设置有用于驱动大臂30绕第二轴线转动的第二舵机70，第二舵机70的驱动轴沿第一主体部31的径向设置，第二舵机70的驱动轴的两端均连接有舵盘71，舵盘71套设在第二舵机70的驱动轴上并将驱动轴的端部露出，两块第一大臂连接板22上分别开设有与第二舵机70的驱动轴的轴径匹配的槽口，第二舵机70的驱动轴的两端分别卡设在两块第一大臂连接板22的槽口内；沿舵盘71周向开设有多个螺孔，两块第一大臂连接板22上对应开设有多个开孔，每个舵盘71与相应的第一大臂连接板22之间通过穿设在第一大臂连接板22的开孔和舵盘71的螺孔内的螺栓可拆卸地连接。第二舵机70工作时，由于舵盘71与第一大臂连接板22固定连接，因此，舵盘71保持不动，在第二舵机70的驱动力作用下大臂30绕第二轴线转动，即绕第二舵机70的驱动轴的轴线方向转动。
第二主体部32上设置有用于驱动腕传动座40绕第三轴线转动的第三舵机80。在腕传动座40和大臂30之间还设置有肘部关节90，肘部关节90的一端与腕传动座40连接，肘部关节90的另一端与第三舵机80的驱动轴连接，以使第三舵机80通过肘部关节90驱动腕传动座40转动。
具体地，为了使腕传动座40与大臂30更好地连接同时不影响腕传动座40收缩或展开，进一步地，肘部关节90包括：与腕传动座40连接的第二基板91以及分别由第二基板91的两端垂直延伸的两块第二大臂连接板92，两块第二大臂连接板92之间相互平行并与腕传动座40的端面垂直，两块第二大臂连接板92分别与第三舵机80的驱动轴的两端连接，第三舵机80工作驱动腕传动座40收缩或展开。
为了使机器人的手掌能够绕臂部机构的轴向自由转动，在腕传动座40上还设置有第四舵机100，第四舵机100与腕部连接法兰50驱动连接以驱动腕部连接法兰50绕第四轴线转动，即绕臂部机构的轴线转动。为了能够控制手掌的转动速度，在腕传动座40内设置有腕传动齿轮110，第四舵机100通过腕传动齿轮110与腕部连接法兰50驱动连接。
根据本实用新型的另一个实施例，提供了一种机器人，包括臂部机构，该臂部机构为上述实施例的臂部机构。应用上述实施例的臂部机构的机器人，其臂部机构可以在四个方向灵活转动，结构形式简单，可靠性和灵活性较好，解决了现有技术中的仿人机器人臂部机构形式比较复杂，可靠性和灵活性差的问题。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。