[实用新型]一种腕部可灵活动作的关节型工业机器人

说明书

本实用新型公开了一种腕部可灵活动作的关节型工业机器人，涉及工业机器人领域，包括如传统的关节型工业机器人一样设置的基座、回转座、大臂、小臂和机械手腕，还包括万向活动装置和夹持机械手，万向活动装置包括伸缩杆、伸缩SMA弹簧、两个端板和若干弯曲SMA弹簧，伸缩杆的两端分别通过球铰与两个端板连接，若干弯曲SMA弹簧的两端分别与两个端板固定连接，若干弯曲SMA弹簧以伸缩杆为中心呈圆周均布设置，伸缩SMA弹簧用于驱动伸缩杆伸缩，两个端板分别与机械手腕和夹持机械手连接。该腕部可灵活动作的关节型工业机器人，可通过该万向活动装置实现小范围内的任意弯曲和伸缩动作，其控制简单、调节迅速，满足小范围连续作业的需要。

技术领域

本实用新型涉及工业机器人领域，具体为一种腕部可灵活动作的关节型工业机器人。

背景技术

工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置，它能自动执行工作，是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。工业机器人由主体、驱动系统和控制系统三个基本部分组成，其主体即机座和执行机构，包括臂部、腕部和手部。目前，工业机器人按臂部的运动形式主要分为四种：直角坐标型、圆柱坐标型、球坐标型和关节型。

其中，关节型的工业机器人有多个转动关节，其手臂结构与人体上肢相似，其主要结构如图1所示，包括基座、回转座、大臂、小臂、机械手腕和夹持机械手。回转座设置在基座的顶面上可做回转运动；大臂的一端与回转座铰接，使大臂可做俯仰运动；小臂的一端与大臂的另一端铰接，使小臂可相对于大臂做俯仰运动；小臂的另一端与机械手腕铰接，使机械手腕可相对与小臂做俯仰运动；夹持机械手安装在机械手腕的另一端，用于夹持工件或工具实施作业。在一些关节型工业机器人中，其小臂包括前臂和后臂，前后臂可同轴转动，使得该种机器人的工作范围大、动作灵活、通用性强，广泛应用于搬运、堆垛、焊接、机械加工、特种装配、表面处理、测试测量等领域中。

然而，传统的关节型工业机器人中，因其机械手腕与小臂之间为铰接，两者之间仅存在一个偏转的相对自由度，在实际作业时仅通过控制机械手腕动作只能完成一个弧线范围内的连续作业，若作业位置与该弧线范围有所偏离，需要机器人的其他关节协同动作，甚至于所有关节都要进行相应动作才能使夹持机械手夹持的工具或工件到达要求的位置，这导致整个机器人的控制极其复杂，在夹持机械手对位的过程中通常需要暂停作业，当完成定位后重新开始工作。而对于焊接、机械加工等作业时，其通常要求在小范围内能连续作业以保证作业质量，传统的关节型机器人难以实现有效的控制以保证连续作业的要求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种腕部可灵活动作的关节型工业机器人，其在机械手腕与夹持机械手之间设置有基于SMA弹簧驱动的万向活动装置，在诸如焊接、机械加工等需要在小范围连续作业的环境下，可通过该万向活动装置直接对夹持机械手的位置进行调节，而无需使关节型工业机器人的大臂、小臂等协同动作，其控制简单、调节迅速，满足小范围连续作业的需要。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种腕部可灵活动作的关节型工业机器人，包括基座、回转座、大臂、小臂、机械手腕和夹持机械手，所述回转座可转动的设置于所述基座的顶面上，所述大臂的一端与所述回转座可转动的连接，所述大臂的另一端与所述小臂可转动的连接，所述小臂的另一端与所述机械手腕可转动的连接；

还包括万向活动装置，所述万向活动装置包括支撑杆、两个相对设置的端板和若干弯曲SMA弹簧，两个所述端板一侧的中心均设置有球铰，所述支撑杆的一端与一个所述端板通过球铰连接，所述支撑杆的另一端与另一个所述端板通过球铰连接，若干所述弯曲SMA弹簧的两端分别与两个所述端板固定连接，若干所述弯曲SMA弹簧以所述支撑杆为中心呈圆周均布设置，两个所述端板远离所述球铰的一侧分别与所述机械手腕和夹持机械手固定连接。

进一步的，还包括若干弹性片，所述弹性片的两端分别与两个所述端板固定连接，若干所述弹性片以所述支撑杆为中心呈圆周均布设置。