【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及机器人，具体而言，涉及一种机械臂及双臂机器人。
技术介绍
1、随着机器人技术的发展，机械臂的性能和应用场景不断被扩展，无论是军用场景还是民用场景，都对机械臂的响应速度、人机交互的安全性提出了更高的要求。人们希望机器人的手臂具有质量小、惯量小、速度快、灵巧性强等特点。其中，人形机器人是一种外形和人类相似，具有一定的人机交互和动作能力的机器人。
2、相关技术中，人形机器人的机械臂基本参照工业机器人的结构进行设置，采用多个独立关节电机以串联的形式分别形成肩关节和腕关节；还存在如下不足：电机等驱动部件主要布置于肩关节和腕关节，导致肩关节和腕关节的质量大，惯量大。
技术实现思路
1、本专利技术的目的之一在于提供一种机械臂，用于解决相关技术中将电机等驱动部件主要布置于肩关节和腕关节，导致肩关节和腕关节的质量大，惯量大。的技术问题。
2、本专利技术提供一种机械臂，包括依次相连的支撑本体、肩部结构、大臂、肘部结构、小臂和腕部结构；
3、所述肩部结构包括肩部差动组件、肩部绳索驱动组件和肩关节，所述肩部差动组件和所述肩部绳索驱动组件均安装于所述支撑本体，所述肩关节具有三个自由度，所述肩关节包括肩部旋转座和肩部转接座，所述肩部旋转座固设于所述肩部差动组件的动力输出端，所述肩部转接座枢接于所述肩部旋转座、固设于所述大臂的第一端且传动连接于所述肩部绳索驱动组件的动力输出端；
4、所述腕部结构包括腕部固定支架、腕部绳索差动组件、腕部旋转驱动组件和腕
5、可选地，所述肩部差动组件包括肩部从动锥齿轮组件和肩部差动驱动组件；
6、所述肩部从动锥齿轮组件包括肩部第一从动锥齿轮、肩部行星锥齿轮和肩部行星支架，所述肩部第一从动锥齿轮具有2个且均围绕上下方向延伸的竖向轴线转动设置，所述肩部行星锥齿轮分别啮合于2个所述肩部第一从动锥齿轮，所述肩部旋转座固设于所述肩部行星锥齿轮；所述肩部行星支架为u形结构，所述肩部行星支架的侧壁枢接于所述肩部第一从动锥齿轮，所述肩部行星支架的底壁枢接有横向轴，所述肩部行星锥齿轮固设于所述横向轴；
7、所述肩部差动驱动组件具有2组且其动力输出端分别传动连接于所述肩部第一从动锥齿轮，配置为：用于驱动所述肩部旋转座围绕左右方向延伸的横向轴线俯仰运动，和/或，用于驱动所述肩部旋转座围绕上下方向延伸的竖向轴线偏转运动。
8、可选地，所述肩部差动驱动组件具有2组，所述肩部差动驱动组件均包括肩部差动电机、肩部差动电机安装座、肩部主动锥齿轮、肩部竖向轴和肩部第二从动锥齿轮；所述肩部差动电机安装座包括肩部差动电机安装板和肩部锥齿轮安装板，所述肩部差动电机安装板固设于所述支撑本体，所述肩部差动电机安装于所述肩部差动电机安装板；所述肩部主动锥齿轮传动连接于所述肩部差动电机，所述肩部第二从动锥齿轮啮合于所述肩部主动锥齿轮；所述肩部锥齿轮安装板垂直固设于所述肩部差动电机安装板，所述肩部竖向轴枢接于所述肩部锥齿轮安装板，所述肩部第二从动锥齿轮和所述肩部第一从动锥齿轮均固设于所述肩部竖向轴。
9、可选地，所述肩部绳索驱动组件包括肩部绳索驱动电机、肩部绳索驱动安装座、肩部绳索传动轴、肩部第一绳索、肩部第二绳索和肩部绳轮，所述肩部绳索驱动安装座固设于所述支撑本体上，所述肩部绳索驱动电机安装于所述肩部绳索驱动安装座，所述肩部绳索传动轴传动连接于所述肩部绳索驱动电机，所述肩部绳索传动轴沿其外壁面具有螺旋绳槽，所述肩部绳轮固设于所述肩部转接座，所述肩部绳轮具有肩部第一绳槽和肩部第二绳槽；
10、所述肩部行星锥齿轮和所述肩部旋转座均具有绳索通道；
11、所述肩部第一绳索的第一端固设于所述螺旋绳槽且沿顺时针方向缠绕于所述螺旋绳槽，第二端穿过所述绳索通道且沿顺时针方向缠绕且固设于所述肩部第一绳槽；所述肩部第二绳索的第一端固设于所述螺旋绳槽且沿逆时针方向缠绕于所述螺旋绳槽，第二端穿过所述绳索通道且沿逆时针方向缠绕且固设于所述肩部第二绳槽。
12、可选地，所述肩部绳索驱动安装座位于所述肩部差动电机安装座的上方或下方；所述肩部第二从动锥齿轮、所述肩部竖向轴和所述肩部第一从动锥齿轮均具有所述绳索通道；所述肩部第一绳索的第二端和所述肩部第二绳索的第二端分别穿过所述肩部第二从动锥齿轮、所述肩部竖向轴、所述肩部第一从动锥齿轮、所述肩部行星锥齿轮和所述肩部旋转座的所述绳索通道；
13、和/或，所述肩部旋转座为u形肩部旋转座，所述u形肩部旋转座包括肩部竖直板和肩部连接板，所述肩部连接板具有2个且平行间隔设置，所述肩部连接板均固设于所述肩部竖直板，所述肩部竖直板固设有所述横向轴，所述横向轴的端部固设于所述肩部行星锥齿轮；所述肩部转接座为u形肩部转接座，所述u形肩部转接座包括肩部转接板和肩部侧向板，所述肩部侧向板具有2个且平行间隔设置，所述肩部侧向板均固设于所述肩部转接板，所述肩部侧向板均枢接于所述肩部连接板；所述肩部绳轮位于2个所述肩部侧向板之间，所述肩部绳轮固设于所述肩部转接板。
14、可选地，所述肩部绳索驱动安装座固设有肩部绳索传动支撑座，所述肩部绳索传动轴枢接于所述肩部绳索传动支撑座；所述肩部绳索传动支撑座设有肩部第一绳接头和肩部第二绳接头，所述肩部第一绳接头和所述肩部第二绳接头间隔设置；所述肩部旋转座设有肩部第三绳接头和肩部第四绳接头，所述肩部第三绳接头和所述肩部第四绳接头间隔设置；所述肩部第一绳索穿过所述肩部第一绳接头、所述绳索通道和所述肩部第三绳接头；所述肩部第二绳索穿过所述肩部第二绳接头、所述绳索通道和所述肩部第四绳接头；
15、和/或，所述肩部绳轮具有平坦部，所述平坦部固设于所述肩部转接板，所述平坦部具有所述第一绳槽和所述肩部第二绳槽；所述肩部转接板朝向所述平坦部的一侧具有肩部第三绳槽和肩部第四绳槽；所述肩部第一绳槽和所述肩部第三绳槽围合形成的空间用于容纳所述肩部第一绳索，所述肩部第二绳槽和所述肩部第四绳槽围合形成的空间用于容纳所述肩部第二绳索；所述肩部转接板和所述平坦部中的一者螺纹连接有紧固件，所述紧固件配置为：用于限制所述肩部第一绳索沿所述肩部第三绳槽的长度方向的移动；以及用于限制所述肩部第二绳索沿所述肩部第四绳槽的长度方向的移动。
16、可选地，所述腕部绳索差动组件包括腕部绳索差动驱动组件和腕部从动锥齿轮，所述腕部绳索差动驱动组件包括腕部第一主动锥齿轮和腕部第二主动锥齿轮，二者均枢接于所述腕部固定支架；
17、所述腕部从动锥齿轮固设于所述腕部偏转支架，所述腕部从动锥齿轮传动连接于所述腕部第一主动锥齿轮和所述腕部第二主本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种机械臂，其特征在于，包括依次相连的支撑本体(10)、肩部结构(20)、大臂(30)、肘部结构(40)、小臂(50)和腕部结构(60)；
2.根据权利要求1所述的机械臂，其特征在于，所述肩部差动组件(210)包括肩部从动锥齿轮组件(220)和肩部差动驱动组件(230)；
3.根据权利要求2所述的机械臂，其特征在于，所述肩部差动驱动组件(230)具有2组，所述肩部差动驱动组件(230)均包括肩部差动电机(231)、肩部差动电机安装座(232)、肩部主动锥齿轮(233)、肩部竖向轴(234)和肩部第二从动锥齿轮(235)；所述肩部差动电机安装座(232)包括肩部差动电机(231)安装板和肩部锥齿轮安装板(2322)，所述肩部差动电机(231)安装板固设于所述支撑本体(10)，所述肩部差动电机(231)安装于所述肩部差动电机(231)安装板；所述肩部主动锥齿轮(233)传动连接于所述肩部差动电机(231)，所述肩部第二从动锥齿轮(235)啮合于所述肩部主动锥齿轮(233)；所述肩部锥齿轮安装板(2322)垂直固设于所述肩部差动电机(231)安装板，所述肩部
4.根据权利要求3所述的机械臂，其特征在于，所述肩部绳索驱动组件(240)包括肩部绳索驱动电机(241)、肩部绳索驱动安装座(242)、肩部绳索传动轴(243)、肩部第一绳索(244)、肩部第二绳索(245)和肩部绳轮(246)，所述肩部绳索驱动安装座(242)固设于所述支撑本体(10)上，所述肩部绳索驱动电机(241)安装于所述肩部绳索驱动安装座(242)，所述肩部绳索传动轴(243)传动连接于所述肩部绳索驱动电机(241)，所述肩部绳索传动轴(243)沿其外壁面具有螺旋绳槽，所述肩部绳轮(246)固设于所述肩部转接座(270)，所述肩部绳轮(246)具有肩部第一绳槽(2461)和肩部第二绳槽(2462)；
5.根据权利要求4所述的机械臂，其特征在于，所述肩部绳索驱动安装座(242)位于所述肩部差动电机安装座(232)的上方或下方；所述肩部第二从动锥齿轮(235)、所述肩部竖向轴(234)和所述肩部第一从动锥齿轮(221)均具有所述绳索通道；所述肩部第一绳索(244)的第二端和所述肩部第二绳索(245)的第二端分别穿过所述肩部第二从动锥齿轮(235)、所述肩部竖向轴(234)、所述肩部第一从动锥齿轮(221)、所述肩部行星锥齿轮(222)和所述肩部旋转座(260)的所述绳索通道；
6.根据权利要求5所述的机械臂，其特征在于，所述肩部绳索驱动安装座(242)固设有肩部绳索传动支撑座(247)，所述肩部绳索传动轴(243)枢接于所述肩部绳索传动支撑座(247)；所述肩部绳索传动支撑座(247)设有肩部第一绳接头(2471)和肩部第二绳接头(2472)，所述肩部第一绳接头(2471)和所述肩部第二绳接头(2472)间隔设置；所述肩部旋转座(260)设有肩部第三绳接头(2611)和肩部第四绳接头(2612)，所述肩部第三绳接头(2611)和所述肩部第四绳接头(2612)间隔设置；所述肩部第一绳索(244)穿过所述肩部第一绳接头(2471)、所述绳索通道和所述肩部第三绳接头(2611)；所述肩部第二绳索(245)穿过所述肩部第二绳接头(2472)、所述绳索通道和所述肩部第四绳接头(2612)；
7.根据权利要求1-6中任一项所述的机械臂，其特征在于，所述腕部绳索差动组件(620)包括腕部绳索差动驱动组件(630)和腕部从动锥齿轮(650)，所述腕部绳索差动驱动组件(630)包括腕部第一主动锥齿轮(631)和腕部第二主动锥齿轮(632)，二者均枢接于所述腕部固定支架(610)；
8.根据权利要求7所述的机械臂，其特征在于，所述腕部从动锥齿轮(650)包括腕部第一从动锥齿轮(651)和腕部第二从动锥齿轮(652)，所述腕部第一从动锥齿轮(651)和所述腕部第二从动锥齿轮(652)均固设于所述腕部偏转支架(672)；
9.根据权利要求8所述的机械臂，其特征在于，所述腕部绳索差动驱动组件(630)还包括腕部外线传动轴(637)、腕部第一外驱动线(638)、腕部第二外驱动线(639)和腕部外线轮(640)，所述腕部外线传动轴(637)传动连接于所述腕部外驱动电机(635)；所述腕部外线轮(640)固设于所述腕部外驱动轴(633)的上端；所述腕部第一外驱动线(638)的第一端固设于所述腕部外线传动轴(637)且沿顺时针方向缠绕于所述腕部外线...
【技术特征摘要】
1.一种机械臂，其特征在于，包括依次相连的支撑本体(10)、肩部结构(20)、大臂(30)、肘部结构(40)、小臂(50)和腕部结构(60)；
2.根据权利要求1所述的机械臂，其特征在于，所述肩部差动组件(210)包括肩部从动锥齿轮组件(220)和肩部差动驱动组件(230)；
3.根据权利要求2所述的机械臂，其特征在于，所述肩部差动驱动组件(230)具有2组，所述肩部差动驱动组件(230)均包括肩部差动电机(231)、肩部差动电机安装座(232)、肩部主动锥齿轮(233)、肩部竖向轴(234)和肩部第二从动锥齿轮(235)；所述肩部差动电机安装座(232)包括肩部差动电机(231)安装板和肩部锥齿轮安装板(2322)，所述肩部差动电机(231)安装板固设于所述支撑本体(10)，所述肩部差动电机(231)安装于所述肩部差动电机(231)安装板；所述肩部主动锥齿轮(233)传动连接于所述肩部差动电机(231)，所述肩部第二从动锥齿轮(235)啮合于所述肩部主动锥齿轮(233)；所述肩部锥齿轮安装板(2322)垂直固设于所述肩部差动电机(231)安装板，所述肩部竖向轴(234)枢接于所述肩部锥齿轮安装板(2322)，所述肩部第二从动锥齿轮(235)和所述肩部第一从动锥齿轮(221)均固设于所述肩部竖向轴(234)。
4.根据权利要求3所述的机械臂，其特征在于，所述肩部绳索驱动组件(240)包括肩部绳索驱动电机(241)、肩部绳索驱动安装座(242)、肩部绳索传动轴(243)、肩部第一绳索(244)、肩部第二绳索(245)和肩部绳轮(246)，所述肩部绳索驱动安装座(242)固设于所述支撑本体(10)上，所述肩部绳索驱动电机(241)安装于所述肩部绳索驱动安装座(242)，所述肩部绳索传动轴(243)传动连接于所述肩部绳索驱动电机(241)，所述肩部绳索传动轴(243)沿其外壁面具有螺旋绳槽，所述肩部绳轮(246)固设于所述肩部转接座(270)，所述肩部绳轮(246)具有肩部第一绳槽(2461)和肩部第二绳槽(2462)；
5.根据权利要求4所述的机械臂，其特征在于，所述肩部绳索驱动安装座(242)位于所述肩部差动电机安装座(232)的上方或下方；所述肩部第二从动锥齿轮(235)、所述肩部竖向轴(234)和所述肩部第一从动锥齿轮(221)均具有所述绳索通道；所述肩部第一绳索(244)的第二端和所述肩部第二绳索(245)的第二端分别穿过所述肩部第二从动锥齿轮(235)、所述肩部竖向轴(234)、所述肩部第一从动锥齿轮(221)、所述肩部行星锥齿轮(222)和所述肩部旋转座(260)的所述绳索通道；
6.根据权利要求5所述的机械臂，其特征在于，所述肩部绳索驱动安装座(242)固设有肩部绳索传动支撑座(247)，所述肩部绳索传动轴(243)枢接于所述肩部绳索传动支撑座(247)；所述肩部绳索传动支撑座(247)设有肩部第一绳接头(2471)和肩部第二绳接头(2472)，所述肩部第一绳接头(2471)和所述肩部第二绳接头(2472)间隔设置；所述肩部旋转座(260)设有肩部第三绳接头(2611)和肩部第四绳接头(2612)，所述肩部第三绳接头(2611)和所述肩部第四绳接头(2612)间隔设置；所述肩部第一绳索(244)穿过所述肩部第一绳接头(2471)、所述绳索通道和所述肩部第三绳接头(2611)；所述肩部第二绳索(245)穿过所述肩部第二绳接头(2472)、所述绳索通道和所述肩部第四绳接头(2612)；
7.根据权利要求1-6中任一项所述的机械臂，其特征在于，所述腕部绳索差动组件(620)包括腕部绳索差动驱动组件(630)和腕部从动锥齿轮(650)，所述腕部绳索差动驱动组件(630)包括腕部第一主动锥齿轮(631)和腕部第二主动锥齿轮(632)，二者均枢接于所述腕部固定支架(610)；
8.根据权利要求7所述的机械臂，其特征在于，所述腕部从动锥齿轮(650)包括腕部第一从动锥齿轮(651)和腕部第二从动锥齿轮(652)，所述腕部第一从动锥齿轮(651)和所述腕部第二从动锥齿轮(652)均固设于...
【专利技术属性】
技术研发人员：焦春亭，周伟，陶彦博，张林松，梁斌，
申请(专利权)人：江淮前沿技术协同创新中心，
类型：发明
国别省市：
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