机械臂制造技术

本公开提供一种机械臂。机械臂采用了低减速比的半直驱关节，提升了机械臂各个关节的输出速度，进而提升了机械臂的运动动态性能。且由于用于驱动大臂组件的第一关节和第二关节采用了差分耦合传动机构，能够在降低减速比的同时提升末端负载能力、能量使用效率和机械臂的整体轴向集成性。的整体轴向集成性。的整体轴向集成性。

【技术实现步骤摘要】
机械臂


[0001]本公开涉及机械臂
，具体涉及一种机械臂。

技术介绍

[0002]在相关技术中，机械臂多采用外转子电机与高减速比的双级行星齿轮箱配合的方案驱动机械臂运动，整体关节的输出速度较低，对驱动关节的负载能力要求较高，导致影响机械臂的动态性能以及成本提升。因而，如何提升机械臂的动态性能同时降低成本成为当前领域研究的热点问题

技术实现思路

[0003]本公开提供一种改进的机械臂，以提升机械臂的动态性能、降低成本。
[0004]根据本公开的实施例提供一种机械臂，包括：底座、大臂组件、肘部组件、小臂组件、腕部组件和末端执行机构；
[0005]所述底座设置有差分耦合传动机构，所述大臂组件固定连接于所述差分耦合传动机构；所述差分耦合传动机构设有第一关节和第二关节，所述第一关节和所述第二关节共同驱动所述差分耦合传动机构运动；
[0006]所述大臂组件设置有第三关节，所述第三关节的输出端与所述肘部组件固定连接；所述肘部组件设置有第四关节，所述第四关节的输出端与小臂组件固定连接；所述小臂组件设置有第五关节，所述第五关节的输出端与腕部组件固定连接；所述腕部组件设置有第六关节，所述第六关节的输出端与末端执行机构固定连接；
[0007]所述第一关节、所述第二关节、所述第三关节、所述第四关节、所述第五关节和所述第六关节中的至少之一包括半直驱关节。
[0008]可选的，所述第一关节、所述第二关节、所述第三关节的减速比包括9。
[0009]可选的，所述第四关节、所述第五关节、所述第六关节的减速比包括6。
[0010]可选的，所述差分耦合传动机构包括第一锥齿轮、第二锥齿轮、T型传动轴和底座锥齿轮，所述第一锥齿轮和所述第二锥齿轮分别组装于所述T型轴的横轴，所述底座锥齿轮组装于所述T型传动轴的纵轴，所述第一锥齿轮和所述第二锥齿轮分别与所述底座锥齿轮啮合；
[0011]所述第一锥齿轮与所述第一关节的输出端固定连接，所述第二锥齿轮与所述第二关节的输出端固定连接。
[0012]可选的，所述末端执行机构包括夹爪静主体和夹爪动主体，所述第六关节的输出端与所述夹爪动主体固定连接，以带动所述夹爪动主体相对于所述夹爪静主体运动。
[0013]可选的，所述末端执行机构包括末端转接法兰，所述夹爪动主体和所述第六关节的输出端分别与所述末端转接法兰固定连接。
[0014]可选的，所述夹爪动主体和所述夹爪静主体的组合结构的径向尺寸及轴向尺寸适配于所述腕部组件的径向尺寸及轴向尺寸。
[0015]可选的，所述底座包括基座、主控板、通信转接板和电源转接板，所述主控板、通信转接板和所述电源转接板组装于所述基座，所述主控板分别与所述通信转接板和所述电源转接板电连接。
[0016]可选的，所述肘部组件包括肘部主体和肘部转接法兰，所述肘部转接法兰分别与所述肘部主体和所述第四关节固定连接。
[0017]可选的，所述腕部组件包括腕部主体和腕部转接法兰，所述腕部转接法兰分别与所述腕部主体和所述第六关节固定连接。
[0018]本公开提供的技术方案至少可以达到以下有益效果：
[0019]本公开的机械臂采用了低减速比的半直驱关节，提升了机械臂各个关节的输出速度，进而提升了机械臂的运动动态性能。且由于用于驱动大臂组件的第一关节和第二关节采用了差分耦合传动机构，能够在降低减速比的同时提升末端负载能力、能量使用效率和机械臂的整体轴向集成性。
[0020]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
[0021]图1是本公开一示例性实施例中一种机械臂的结构示意图；
[0022]图2是本公开一示例性实施例中一种底座和差分耦合传动机构的组装结构示意图；
[0023]图3是本公开一示例性实施例中一种差分耦合传动机构的内部结构示意图；
[0024]图4是本公开一示例性实施例中一种末端执行机构的结构示意图；
[0025]图5是本公开一示例性实施例中一种底座的结构示意图；
[0026]图6是本公开一示例性实施例中一种机械臂处于展开状态的结构示意图；
[0027]图7是本公开一示例性实施例中一种机械臂处于折叠状态的结构示意图。
具体实施方式
[0028]这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
[0029]在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。除非另作定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个，若仅指代“一个”时会再单独说明。“多个”或者“若干”表示两个及两个以上。除非另行指出，“前部”、“后部”、“下部”和/或“上部”、“顶部”、“底部”等类似词语只是为了便于说明，而并非限于一个位置或者一种空间定向。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连
接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而且可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。
[0030]在相关技术中，机械臂多采用外转子电机与高减速比的双级行星齿轮箱配合的方案驱动机械臂运动，整体关节的输出速度较低，对驱动关节的负载能力要求较高，导致影响机械臂的动态性能以及成本提升。
[0031]本公开提供一种机械臂，图1是本公开一示例性实施例中一种机械臂的结构示意图；图2是本公开一示例性实施例中一种底座和差分耦合传动机构的组装结构示意图。如图1、图2所示，机械臂1包括：底座11、大臂组件12、肘部组件13、小臂组件14、腕部组件15和末端执行机构16。底座11设置有差分耦合传动机构113，大臂组件12固定连接于差分耦合传动机构113，差分耦合传动机构113设有第一关节111和第二关节112，第一关节111和第二关节112共同驱动差分耦合传动机构113运动。大臂组件12设置有第三关节121，第三关节121的输出端与肘部组件13固定连接，肘部组件13设置有第四关节131，第四关节131的输出端与小臂组件14固定连接，小臂组件14设置有第五关节141，第五关节141的输出端与腕部组件15固定连接，腕部组件15设置有第六关节151，第六关节151的输出端与末端执行机构16固定连接。第一关节111、第二关节112、第三关节121、第四关节131、第五关节141和第六关节本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机械臂，其特征在于，包括：底座、大臂组件、肘部组件、小臂组件、腕部组件和末端执行机构；所述底座设置有差分耦合传动机构，所述大臂组件固定连接于所述差分耦合传动机构；所述差分耦合传动机构设有第一关节和第二关节，所述第一关节和所述第二关节共同驱动所述差分耦合传动机构运动；所述大臂组件设置有第三关节，所述第三关节的输出端与所述肘部组件固定连接；所述肘部组件设置有第四关节，所述第四关节的输出端与小臂组件固定连接；所述小臂组件设置有第五关节，所述第五关节的输出端与腕部组件固定连接；所述腕部组件设置有第六关节，所述第六关节的输出端与末端执行机构固定连接；所述第一关节、所述第二关节、所述第三关节、所述第四关节、所述第五关节和所述第六关节中的至少之一包括半直驱关节。2.根据权利要求1所述的机械臂，其特征在于，所述第一关节、所述第二关节、所述第三关节的减速比包括9。3.根据权利要求1所述的机械臂，其特征在于，所述第四关节、所述第五关节、所述第六关节的减速比包括6。4.根据权利要求1所述的机械臂，其特征在于，所述差分耦合传动机构包括第一锥齿轮、第二锥齿轮、T型传动轴和底座锥齿轮，所述第一锥齿轮和所述第二锥齿轮分别组装于所述T型轴的横轴，所述底座锥齿轮组装于所述T型传动轴的纵轴，所述第一锥齿轮和所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭文平，向迪昀，孙国康，
申请(专利权)人：北京小米移动软件有限公司，
类型：新型
国别省市：