[发明专利]一种机器人的具有三自由度的腕部

说明书

技术领域

本发明属于机械手技术领域，涉及一种机器人腕部，特别是一种机器人的具有三自由度的腕部。

背景技术

机器人腕部在机器人手臂和执行元件之间用于支撑和调整手爪的部件。机器人手腕主要用来确定执行元件的姿态，一般采用三自由度多关节机构组成。

为了应对不同生产需求，机器人的种类，形状结构各不相同；机器人腕部作为最终调整执行元件，因其本身只具备三自由度，所以机器人腕部与机器人手臂的布置方式直接影响了执行元件的最终姿态。

中国专利文献公开的具备三自由度的手腕部的并联机器人【CN101804631B】，该机器人的腕部具有三自由度，根据该机器人的使用环境，该腕部的输入轴部件的轴向和第四旋转轴的平行，通过输入轴部件上的齿轮和第四旋转轴的齿轮啮合传递动力，该传动方式适用于该发明的机器人，但是对一些其他类型的机器人不适用，例如CMA喷涂机器人等。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种机器人的具有三自由度的腕部，本发明解决的技术问题是提供能适用于通过链条或者皮带传送动力的机器人的腕部。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种机器人的具有三自由度的腕部，所述腕部包括第一传动单元，所述第一传动单元包括第一关节臂和设置在第一关节臂内的第一传动组件，其特征在于，所述第一关节臂具有输入端口一和输出端口一，所述第一传动组件穿过并定位在输出端口一处，所述第一传动组件的中轴线与输出端口一的中轴线共线，所述输入端口一的中轴线与第一传动组件的中轴线垂直。

第一关节臂与机器人的手臂铰接，第一关节臂的输入端口一与机器人的手臂连通，由于输入端口一的中轴线与第一传动组件的中轴线垂直，因此通过链条或者皮带传送动力的方式将动力传递至第一传动组件，该结构适用于通过链条或者皮带传送动力的机器人，例如CMA喷涂机器人等。

在上述的机器人的具有三自由度的腕部中，所述第一传动组件包括第一传动轴一和第一传动轴二，所述第一传动轴二穿过第一传动轴一并与第一传动轴一转动连接，所述第一传动轴二的中轴线与第一传动轴一的中轴线共线，所述第一传动轴一的一端为具有第一输入轮一的输入端，所述第一传动轴一的另一端为输出端，所述第一传动轴一的输出端位于输出端口一内，所述第一传动轴一的输出端具有定位环一，所述定位环一和输出端口一之间具有转动轴承一，所述定位环一与转动轴承一的内圈抵靠固定，所述转动轴承一的外圈与输出端口一的端口壁抵靠。第一传动轴一的输入端具有第一输入轮一，通过链条或者皮带的方式作用在第一输入轮一上带动第一传动轴一转动，第一传动轴一通过转动轴承一相对第一关节臂转动连接，第一传动轴二的上定位有第一输入轮二，第一传动轴二通过链条或者皮带的方式作用在第一输入轮二上带动其转动，第一输入轮二与第一传动轴一始终通过轴承抵靠，第一传动轴一和第一传动轴二的转动相对独立。

在上述的机器人的具有三自由度的腕部中，所述输出端口一处还设有环形压块一和环形压板一，所述环形压块一与定位环一通过螺栓固定，所述第一传动轴二穿过环形压块一，所述环形压板一通过螺栓固定在第一关节臂上，所述环形压块一和定位环一上分别具有相对设置的定位凹肩一和定位凹肩二，所述转动轴承一的内圈的两端分别与定位凹肩一和定位凹肩二抵靠，所述输出端口一的端口外侧和环形压板一上分别具有相对设置的定位凹肩三和定位凹肩四，所述转动轴承一的外圈的两端分别与定位凹肩三和定位凹肩四抵靠。环形压块一能与第一传动轴一同步转动，转动轴承一的内圈定位在定位环一和环形压块一之间，因此转动轴承一和第一传动组件呈一整体，提高了第一传动组件安装的精确度，简化了安装的步骤；环形压板一将转动轴承一和第一传动组件固定在第一关节臂上。

在上述的机器人的具有三自由度的腕部中，所述第一传动组件还包括第一传动轴三，所述第一传动轴三穿过第一传动轴二并与第一传动轴二转动连接，所述第一传动轴三的中轴线与第一传动轴二的中轴线共线，所述第一传动轴三具有第一输入轮三的一端为输入端，所述第一关节臂的内壁具有限位凹槽，所述限位凹槽的中轴线与第一传动轴三的中轴线共线，所述第一传动轴三的输入端穿入限位凹槽内，所述第一传动轴三的输入端转动连接有限位轴承，所述限位轴承的外圈与限位凹槽的槽壁抵靠。第一传动轴三通过链条或者皮带的方式作用在第一输入轮三上带动其转动，限位轴承位于限位凹槽内使得第一传动轴三转动时中轴线的指向始终保持不便，由于第一传动轴三与第一传动轴一和第一传动轴二共线，也保证了第一传动轴一和第一传动轴二在转动时的稳定，提高了第一传动组件的转动稳定性。