一种六自由度机器人灵巧手臂制造技术

一种六自由度机器人灵巧手臂，它涉及一种机器人手臂。以解决现有机器人手臂重量大、集成度低，限制了灵巧手与机器人系统集成问题。第一肩关节与基座相连接，第一肩关节通过第一肩关节连接件与第二肩关节连接，第二肩关节通过第二肩关节连接件与上臂连接，上臂通过第一肘关节连接件与第一肘关节连接，第一肘关节通过第二肘关节连接件与第二肘关节连接，第二肘关节与前臂连接，前臂与两自由度腕关节连接，第一肩关节电路板固装在基座上，第二肩关节电路板及第一肘关节电路板与上臂固接，第二肘关节电路板和腕关节电路板固装在前臂上。导线与第一、二肩关节电路板及第一、二肘关节电路板以及腕关节电路板依次连接。本发明专利技术重量轻、集成度和可靠性高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种机器人手臂。
技术介绍
机器人手臂是机器人系统实现大范围宏操作的重要工具，对机器人系统的作业能 力、作业水平具有重要的影响。特别是近年来发展迅速的服务机器人、特种操作机器人等， 对操作手臂提出了更高的要求。目前市场上成熟的机器人手臂，具有重量大、集成度低等问 题，限制了灵巧手与机器人系统的集成。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种六自由度机器人灵巧手臂，以解决现有机器人手臂重量 大、集成度低，限制了灵巧手与机器人系统集成的问题。 本专利技术为解决上述技术问题采取的技术方案是本专利技术的手臂由第一肩关节、第 二肩关节、第一肘关节、第二肘关节、两自由度腕关节、基座、第一肩关节连接件、第二肩关 节连接件、上臂、第一肘关节连接件、第二肘关节连接件、前臂、第一肩关节电路板、第二肩 关节电路板、第一肘关节电路板、第二肘关节电路板、腕关节电路板和多根导线组成，所述 上臂和前臂均设有内腔；第一肩关节的第一固定端与基座相连接，第一肩关节的第一输出 端通过第一肩关节连接件与第二肩关节的第二输出端连接，第二肩关节的第二固定端通过 第二肩关节连接件与上臂的上端连接，上臂的下端通过第一肘关节连接件与第一肘关节的 第三固定端连接，第一肘关节的第三输出端通过第二肘关节连接件与第二肘关节的第四输 出端连接，第二肘关节的第四固定端与前臂的上端连接，前臂的下端与两自由度腕关节连 接；第一肩关节的旋转中心轴线、第二肘关节的旋转中心轴线及两自由度腕关节的侧摆中 心轴线三者在同一平面内，且均与第二肩关节的俯仰中心轴线、第一肘关节的俯仰中心轴 线及两自由度腕关节的俯仰中心轴线垂直；第一肩关节的旋转中心轴线与第二肩关节的 俯仰中心轴线正交，两自由度腕关节的侧摆中心轴线与两自由度腕关节的俯仰中心轴线正 交，第二肘关节的旋转中心轴线与第一肘关节的俯仰中心轴线、两自由度腕关节的俯仰中 心轴线及两自由度腕关节的侧摆中心轴线正交；第一肩关节电路板固装在基座与第二肩 关节相邻一侧端面上，第二肩关节电路板靠近第二肩关节设置且与上臂的上端固接，第一 肘关节电路板靠近第一肘关节设置且与上臂的下端固接，第二肘关节电路板和腕关节电路 板均固装在前臂上，第一肩关节电路板的输出端与第二肩关节电路板的输入端之间、第二 肩关节电路板的输出端与第一肘关节电路板的输入端之间、第一肘关节电路板的输出端与 第二肘关节电路板的输入端之间、第二肘关节电路板的输出端与腕关节电路板的输入端之 间、第一肩关节的第一输出端与第一肩关节的第一电气系统之间、第一肩关节的第一固定 端与第一肩关节的第一电气系统之间、第二肩关节的第二输出端与第二肩关节的第二电气 系统之间、第二肩关节的第二固定端与第二肩关节的第二电气系统之间、第一肘关节的第 三输出端与第一肘关节的第三电气系统之间、第一肘关节的第三固定端与第一肘关节的第三电气系统之间、第二肘关节的第四输出端与第二肘关节的第四电气系统之间及第二肘关 节的第四固定端与第二肘关节的第四电气系统之间分别通过导线连接。 本专利技术的有益效果是本专利技术具有结构简单、紧凑、重量轻、集成度高、可靠性高的 优点。本专利技术能够实现肩关节的旋转和俯仰、肘关节的旋转和俯仰以及腕关节的侧摆和俯 仰运动；采用各连接件、上臂和前臂将各模块化关节相互连接构成机械臂，同时设置了各关 节的运动范围，实现了灵巧手臂与人手臂相近的工作空间；关节电路板集成在靠近关节的 基座、上臂及前臂上，采用关节上臂及前臂内腔走线的方式，实现手腕及各关节间的串行电 气连接。附图说明 图1是本专利技术的整体结构主视图，图2是图1的右视图，图3是本专利技术的机械臂各 关节的运动范围主视图，图4是图3的右视图，图5是图4的仰视图，图6是各关节间的机 械连接结构主视图，图7是图6的右视图，图8是各关节电路板布置位置轴测图(主视)，图 9是各关节电路板布置位置轴测图(后视)，图10a-图10c是各关节与电路板之间的走线 图(其中图10a是第一导线15从第一肩关节电路板14-1的输出端引出，绕过基座6后从 第一肩关节1的第一轴向中心孔1-5穿过的走线图，图10b是导线15绕过第一肩关节连接 件7后穿过第二肩关节2的第二轴向中心孔2-5的走线图，图10c是导线15绕过第二肩关 节连接件8后向下走线，最后从前臂12的侧壁引出的走线图)，图11是第一肩关节1或第 二肩关节2的主视结构图，图12是第一肘关节3或第二肘关节4的主视结构图，图13是第 一肩关节1或第二肩关节2的主视剖视图，图14是第一肘关节3或第二肘关节4的主视剖 视图。具体实施例方式具体实施方式一 结合图1-图14说明本实施方式，本实施方式的手臂由第一肩关 节1、第二肩关节2、第一肘关节3、第二肘关节4、两自由度腕关节5、基座6、第一肩关节连 接件7、第二肩关节连接件8、上臂9、第一肘关节连接件10、第二肘关节连接件11、前臂12、 第一肩关节电路板14-1、第二肩关节电路板14-2、第一肘关节电路板14-3、第二肘关节电 路板14-4、腕关节电路板14-5和多根导线15组成，所述上臂9和前臂12均设有内腔；第 一肩关节1的第一固定端1-3与基座6相连接，第一肩关节1的第一输出端l-4通过第一 肩关节连接件7与第二肩关节2的第二输出端2-4连接，第二肩关节2的第二固定端2-3 通过第二肩关节连接件8与上臂9的上端连接，上臂9的下端通过第一肘关节连接件10与 第一肘关节3的第三固定端3-3连接，第一肘关节3的第三输出端3-4通过第二肘关节连 接件11与第二肘关节4的第四输出端4-4连接，第二肘关节4的第四固定端4-3与前臂12 的上端连接，前臂12的下端与两自由度腕关节5连接；第一肩关节1的旋转中心轴线1-1、 第二肘关节4的旋转中心轴线4-1及两自由度腕关节5的侧摆中心轴线5-2三者在同一平 面内，且均与第二肩关节2的俯仰中心轴线2-l、第一肘关节3的俯仰中心轴线3-1及两自 由度腕关节5的俯仰中心轴线5-1垂直；第一肩关节1的旋转中心轴线1-1与第二肩关节 2的俯仰中心轴线2-1正交，两自由度腕关节5的侧摆中心轴线5-2与两自由度腕关节5的 俯仰中心轴线5-1正交，第二肘关节4的旋转中心轴线4-1与第一肘关节3的俯仰中心轴线3-l、两自由度腕关节5的俯仰中心轴线5-1及两自由度腕关节5的侧摆中心轴线5-2正 交；第一肩关节电路板14-1固装在基座6与第二肩关节2相邻一侧端面上，第二肩关节电 路板14-2靠近第二肩关节2设置且与上臂9的上端固接，第一肘关节电路板14-3靠近第 一肘关节3设置且与上臂9的下端固接，第二肘关节电路板14-4和腕关节电路板14-5均 固装在前臂12上，第一肩关节电路板14-1的输出端与第二肩关节电路板14-2的输入端之 间、第二肩关节电路板14-2的输出端与第一肘关节电路板14-3的输入端之间、第一肘关节 电路板14-3的输出端与第二肘关节电路板14-4的输入端之间、第二肘关节电路板14-4的 输出端与腕关节电路板14-5的输入端之间、第一肩关节1的第一输出端1-4与第一肩关节 1的第一电气系统1-10之间、第一肩关节1的第一固定端1-3与第一肩关节1的第一电气 系统1-10之间、第二肩关节2的第二输出端2-4与第二肩关节2的第二电气本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种六自由度机器人灵巧手臂，所述手臂由第一肩关节（１）、第二肩关节（２）、第一肘关节（３）、第二肘关节（４）、两自由度腕关节（５）、基座（６）、第一肩关节连接件（７）、第二肩关节连接件（８）、上臂（９）、第一肘关节连接件（１０）、第二肘关节连接件（１１）、前臂（１２）、第一肩关节电路板（１４－１）、第二肩关节电路板（１４－２）、第一肘关节电路板（１４－３）、第二肘关节电路板（１４－４）、腕关节电路板（１４－５）和多根导线（１５）组成，所述上臂（９）和前臂（１２）均设有内腔；其气系统（１－１０）之间、第一肩关节（１）的第一固定端（１－３）与第一肩关节（１）的第一电气系统（１－１０）之间、第二肩关节（２）的第二输出端（２－４）与第二肩关节（２）的第二电气系统（２－１０）之间、第二肩关节（２）的第二固定端（２－３）与第二肩关节（２）的第二电气系统（２－１０）之间、第一肘关节（３）的第三输出端（３－４）与第一肘关节（３）的第三电气系统（３－１０）之间、第一肘关节（３）的第三固定端（３－３）与第一肘关节（３）的第三电气系统（３－１０）之间、第二肘关节（４）的第四输出端（４－４）与第二肘关节（４）的第四电气系统（４－１０）之间及第二肘关节（４）的第四固定端（４－３）与第二肘关节（４）的第四电气系统（４－１０）之间分别通过导线（１５）连接。特征在于：第一肩关节（１）的第一固定端（１－３）与基座（６）相连接，第一肩关节（１）的第一输出端（１－４）通过第一肩关节连接件（７）与第二肩关节（２）的第二输出端（２－４）连接，第二肩关节（２）的第二固定端（２－３）通过第二肩关节连接件（８）与上臂（９）的上端连接，上臂（９）的下端通过第一肘关节连接件（１０）与第一肘关节（３）的第三固定端（３－３）连接，第一肘关节（３）的第三输出端（３－４）通过第二肘关节连接件（１１）与第二肘关节（４）的第四输出端（４－４）连接，第二肘关节（４）的第四固定端（４－３）与前臂（１２）的上端连接，前臂（１２）的下端与两自由度腕关节（５）连接；第一肩关节（１）的旋转中心轴线（１－１）、第二肘关节（４）的旋转中心轴线（４－１）及两自由度腕关节（５）的侧摆中心轴线（５－２）三者在同一平面内，且均与第二肩关节（２）的俯仰中心轴线（２－１）、第一肘关节（３）的俯仰中心轴线（３－１）及两自由度腕关节（５）的俯仰中心轴线（５－１）垂直；第一肩关节（１）的旋转中心轴线（１－１...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘伊威，张奇，谢宗武，赵京东，刘宏，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：93[中国|哈尔滨]