[实用新型]一种旋转副接口、旋转副单元和机械臂套件

说明书

本实用新型公开了一种旋转副接口、旋转副单元和机械臂套件，其中，旋转副接口包括：电机、关节件、通用转接件和电机输出法兰；旋转副单元包括：一个或多个所述旋转副接口和/或套筒；机械臂套件包括：底座单元、移动副单元和/或所述旋转副单元；本实用新型通过兼容的机械连接接口，使机械臂具有更少的旋转零件并增加移动副部件，能够组装成同时具有旋转副与移动副的机械臂结构。与此同时，该机械臂套件结合驱动器的特点采用的分布式控制结构使开发人员更快完成搭建、调试工作。

技术领域

本实用新型涉及机械臂领域，具体涉及一种可重组为多种构型、易于调试测试的桌面级机械臂套件。

背景技术

为保证装配精度，目前的市面上常见机械臂大都采用整机定制的方式，无论是工业机器人，还是医疗机器人，用户不能按照自己意愿更改机械臂的结构，如需定制满足自身需求与特定任务的机械臂结构则需要经历很长的验证周期。这种情况对许多用户尤其是开发领域或是教育领域的使用者带来很多限制。目前已有一些通用的关节模块，一类为关节模块中只包含一个驱动自由度，如申请号为201710109411.8的可重构机械臂快换接口、申请号为201710832085.3的机器人关节模块和申请号为201711492142.4的同构机械臂快换接口，另一类一个模块中包含多个驱动自由度，如申请号为201611132173.4的二自由度正交式机器人关节模块，但无论模块内部驱动的数量如何，没有配套可参考的零部件及组装方案快速实现使用者的各种需求；也存在许多模块化的机械臂结构，如申请号为申请号为201610855808.7的模块化可重组机器人、申请号为 201610111449.4的模块化轻型机械手、201710481584.2的模块化SCARA机器人，但驱动模块仅能提供旋转运动，无法提供直线运动，可供搭建类型少。此外，模块化的机械臂的控制系统应该硬件层连接简单，软件层易于调试，申请号为 200910248569.9的可重构机器人关节模块控制系统只针对单个关节模块；申请号为201810068749.8的模块化机器人及其控制方法采用CAN总线通信的策略在硬件连接上可以适应多种自由度，但仍需对底层控制器编写函数进行调试，未针对机械构型提出更加简洁易用的总体控制结构。机器人领域的入门级用户改写控制器的运行程序时，可能影响已有的运动控制程序正常运行，造成组装的机械臂完全停机而无法使用。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是通过兼容的机械连接接口，该可重构易调试的机械臂套件具有更少的旋转零件并增加移动副部件，能够组装成同时具有旋转副与移动副的机械臂结构。

本实用新型的一种用于组装桌面级机械臂的新型旋转副单元，包括电机、关节件、通用转接件和电机输出法兰。

所述电机采用常见的端面输出力矩结构，其机体端面上呈圆周分布有多个螺孔用于固定连接电机，电机中空的通道可通过电机连接线，在此不做赘述。

所述关节件设有两个分别位于两垂直交叉平面的安装端面，关节件内部能安装电机的机体，通过关节件一个安装端面上呈圆周分布的连接光孔固定连接。连接完成后，电机输出轴能够伸出关节件的相应安装端面继而进行下一步的连接。

所述电机输出法兰端面与电机输出轴端面进行配合，通过电机输出轴端面上呈圆周分布的螺孔实现电机输出法兰与电机的紧固连接。

所述关节件两个垂直交叉的安装端面上呈圆周分布有可用于连接电机机体的连接关孔，连接光孔还可用于在不连接电机时使关节件相应安装端面与通用转接件的端面紧固连接。

所述通用转接件的连接端面用于与关节件的一个安装端面配合，通过螺钉完成通用转接件与关节件的紧固连接。所述通用转接件与安装端面相背的一端呈圆周分布有多个矩形凸台，矩形凸台的内侧形成的不连续圆柱面可与电机输出法兰的圆柱面同轴配合，通用转接件径向的光孔和电机输出法兰径向的螺孔配合通过螺钉实现二者的紧固连接。