七自由度机械臂制造技术

本实用新型专利技术提供一种七自由度机械臂，包括：底座、第一节臂、第二节臂、第三节臂、第四节臂、第五节臂、第六节臂、第七节臂，其中：第一节臂的一端固定连接与底座；第二节臂呈L型结构，可转动地安装于第一节臂；第三节臂可转动地安装于第二节臂；第四节臂可转动地安装于第三节臂；第五节臂呈L型结构，可转动地安装于第四节臂；第六节臂呈L型结构，可转动地安装于第五节臂；第七节臂呈L型结构，可转动地安装于第六节臂；第七节臂的一端用于连接夹具，夹具可转动地安装于第七节臂。通过本实用新型专利技术的七自由度机械臂，能够有效解决机械臂奇异点问题，使得卸货机器人能够更好的应用在物流领域，具有自由度高、后三轴集成化设计、重量轻的优点。重量轻的优点。重量轻的优点。

【技术实现步骤摘要】
七自由度机械臂


[0001]本技术属于自动化机器人
，具体涉及一种七自由度机械臂。

技术介绍

[0002]随着自动化的飞速发展，工业机器人已经应用在各行各业中，在物流自动化领域，卸货机器人能够起到减轻劳动力、提高效率、降低成本的作用，目前已在物流卸货领域广泛应用。机械臂本体作为卸货机器人的重要组成部分，对其要求也不断提高。
[0003]目前常用的卸货机械臂大多数为六自由度机械臂，但是在特定的卸货环境下，特别是在厢内作业的情况下，货物具有不同的位置和姿态，六自由度机械臂容易出现奇异点卡死的情况，因此解决此类问题成为物流卸货机器人的关键一步。
[0004]七自由度机械臂能够有效解决机械臂奇异点问题，使得卸货机器人能够好应用在物流领域，尤其是在厢内作业环境下，本技术采用的七个自由度来调节末端夹具的位姿，使其能够满足卸货需求。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于提供一种七自由度机械臂，能够解决物流领域大负载卸货需求，减轻工人劳动强度，降低成本。
[0006]为了达到上述的目的，本技术提供如下技术方案：
[0007]一种七自由度机械臂，包括：底座、第一节臂、第二节臂、第三节臂、第四节臂、第五节臂、第六节臂、第七节臂，其中：
[0008]第一节臂的一端固定连接与底座；
[0009]第二节臂包括第一板体和第二板体，第一板体和第二板体固定连接以形成L型结构，其中，第一板体可绕第一轴线转动地安装于第一节臂，第二板体向第一板体远离第一节臂的一侧延伸，第一轴线与第一板体垂直；
[0010]第三节臂可绕第二轴线转动地安装于第二板体，第二轴线与第一轴线垂直，第三节臂与第二轴线垂直；
[0011]第四节臂可绕第三轴线转动地安装于第三节臂，第三轴线与第二轴线平行，第四节臂与第三轴线垂直；
[0012]第五节臂包括第三板体和第四板体，第三板体和第四板体固定连接以形成L型结构，其中，第三板体可绕第四轴线转动地安装于第四节臂，第四轴线与第三轴线平行，第三板体与第四轴线垂直，第四板体与第四轴线平行；
[0013]第六节臂包括第五板体和第六板体，第五板体和第六板体固定连接以形成L型结构，其中，第五板体可绕第五轴线转动地安装于第四板体，第五轴线与第四轴线垂直，第五板体与第五轴线垂直，第六板体与第五轴线平行；
[0014]第七节臂包括第七板体和第八板体，第七板体和第八板体固定连接以形成L型结构，其中，第七板体可绕第六轴线转动地安装于第六板体，第六轴线与第五轴线垂直，第七
板体与第六轴线垂直，第八板体与第六轴线平行；
[0015]第八板体远离第七板体的一端用于连接夹具，夹具可绕第七轴线转动地安装于第八板体。
[0016]上述七个节臂的结构设计，通过各节臂之间的配合，可以实现机械臂在有限空间内的七自由度活动，不仅可以解决六自由度机械臂容易出现奇异点卡死的情况，还可以实现比现有六自由度机械臂更加灵活的操作。
[0017]进一步地，每两个相互连接的节臂之间、以及第七节臂与夹具之间均设置有用于驱动两者之间相对转动的驱动装置，在实际操作过程中，各驱动装置相对独立的驱动相应节臂，通过各驱动装置的工作配合，可以驱动各节臂多角度、多方向的运动。
[0018]进一步地，第一节臂整体呈圆柱形，中间部分设置有驱动装置容纳空间，用以安装驱动装置。
[0019]进一步地，第一节臂与第二节臂之间、第二节臂与第三节臂之间、第三节臂与第四节臂之间、第四节臂与第五节臂之间的驱动装置包括：驱动器、伺服电机、连接法兰、RV减速器。
[0020]进一步地，第五节臂与第六节臂之间、第六节臂与第七节臂之间，以及第七节臂上远离第六节臂与连接夹具之间的驱动装置包括：一体化关节和驱动器。
[0021]进一步地，一体化关节采用集成式设计，包括：制动器、编码器、传感器、电机和RV减速器。
[0022]一体化关节采用一体化谐波减速器，具有体积小、重量轻，减速比更大，使得操作更加精准，同时也减轻了设备整体的重量，更加轻量化。
[0023]进一步地，第一节臂、第二节臂、第三节臂、第四节臂、第六节臂和第七节臂上均设置有限位装置，可分别限制第二节臂、第三节臂、第四节臂、第五节臂、第七节臂的转动范围，节臂的转动范围过大，可能会出现各节臂之间相互干扰的情况，设置限位装置，可以很好的避免相互干扰的情况发生，使设备可以更流畅的工作。
[0024]进一步地，夹具与第七节臂为可拆卸式连接，不同的作业需求下，对于设备的要求也不同，夹具与第七节臂之间设置为可拆卸式连接，可以更方便的将夹具更换为其他设备，以满足不同的作业需求。
[0025]进一步地，第一节臂、第三节臂和第四节臂上均设置有一个限位装置，第二节臂上设置有三个限位装置，第六节臂和第七节臂上均设置有两个限位装置，均可分别将各个节臂的转动角度限制在一定范围内。
[0026]进一步地，伺服电机与连接法兰、RV减速器与连接法兰之间通过螺栓连接，并安装于第一节臂的容纳空间，以及第二节臂与第三节臂、第三节臂与第四节臂、第四节臂与第五节臂的连接处。
附图说明
[0027]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。其中：
[0028]图1为根据本技术一优选实施例的七自由度机械臂整体结构示意图；
[0029]图2、图3为根据本技术一优选实施例的七自由度机械臂驱动器和限位器示意图；
[0030]图4至图7为根据本技术实施例的伺服电机、连接法兰、RV减速器连接结构示意图。
[0031]其中，上述附图包括以下附图标记：
[0032]1、底座；2、第一节臂；3、第二节臂；4、第三节臂；5、第四节臂；6、第五节臂；7、第六节臂；8、第七节臂；9、驱动装置；10、限位装置；31、第一板体；32、第二板体；61、第三板体；62、第四板体；71、第五板体；72、第六板体；81、第七板体；82、第八板体；91、驱动器；92、伺服电机；93、连接法兰；94、RV减速器。
具体实施方式
[0033]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本技术及其应用或使用的任何限制。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0034]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种七自由度机械臂，其特征在于，包括：底座(1)、第一节臂(2)、第二节臂(3)、第三节臂(4)、第四节臂(5)、第五节臂(6)、第六节臂(7)、第七节臂(8)，其中：所述第一节臂(2)的一端固定连接与所述底座(1)；所述第二节臂(3)包括第一板体(31)和第二板体(32)，所述第一板体(31)和所述第二板体(32)固定连接以形成L型结构，其中，所述第一板体(31)可绕第一轴线转动地安装于所述第一节臂(2)，所述第二板体(32)向第一板体(31)远离第一节臂(2)的一侧延伸，所述第一轴线与第一板体(31)垂直；所述第三节臂(4)可绕第二轴线转动地安装于所述第二板体(32)，所述第二轴线与所述第一轴线垂直，所述第三节臂(4)与所述第二轴线垂直；所述第四节臂(5)可绕第三轴线转动地安装于所述第三节臂(4)，所述第三轴线与所述第二轴线平行，所述第四节臂(5)与所述第三轴线垂直；所述第五节臂(6)包括第三板体(61)和第四板体(62)，所述第三板体(61)和所述第四板体(62)固定连接以形成L型结构，其中，所述第三板体(61)可绕第四轴线转动地安装于所述第四节臂(5)，所述第四轴线与所述第三轴线平行，所述第三板体(61)与所述第四轴线垂直，所述第四板体(62)与所述第四轴线平行；所述第六节臂(7)包括第五板体(71)和第六板体(72)，所述第五板体(71)和所述第六板体(72)固定连接以形成L型结构，其中，所述第五板体(71)位于所述第四板体远离所述第三板体一侧、且可绕第五轴线转动地安装于所述第四板体(62)，所述第五轴线与所述第四轴线垂直，所述第五板体(71)与所述第五轴线垂直，所述第六板体(72)与所述第五轴线平行、且向所述第五板体远离所述第四板体的一侧延伸；所述第七节臂(8)包括第七板体(81)和第八板体(82)，所述第七板体(81)和所述第八板体(82)固定连接以形成L型结构，其中，所述第七板体(81)可绕第六轴线转动地安装于所述第六板体(72)，所述第六轴线与所述第五轴线垂直，所述第七板体(81)与所述第六轴线垂直，所述第八板体(82)与所述第六轴线平行；所述第八板体(82)远离第七板体(81)的一端用于连接夹具，所述夹具可绕第七轴线转动地安装于所述第八板体(82)，所述第七轴线与所述第八板体垂直。2.根据权利要求1所述的七自由度机械臂，其特征在于，每两个相互连接的节臂之间...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘书健，孙卫，刘云飞，王卫军，樊冀永，罗志龙，
申请(专利权)人：中电科机器人有限公司，
类型：新型
国别省市：