[发明专利]一种钻孔机器人复合自由度球关节结构

说明书

本发明属于机械设计领域，涉及一种钻孔机器人复合自由度球关节结构，包括回转关节以及设置在该回转关节上的万向联轴节关节；万向联轴节关节包括与回转关节固定连接的第一联轴体，以及通过万向联轴节连接的第二联轴体。本发明采用复合自由度关节，从而减少关节和臂的数量，机械手结构相对简单、紧凑，减少了机械手运动控制计算量。

技术领域

本发明属于机械设计领域，涉及一种钻孔机器人复合自由度球关节结构。

背景技术

随着煤矿智能化开采的发展，钻孔机器人技术的发展方兴未艾，机器人技术离不开关节技术的发展。目前钻孔机器人机械手采用的关节主要是只具有一个平移或摆动自由度的单自由度关节。要实现两个任意位置以及方位的转换，必须采用具有六自由度的机械装置，以现有关节技术就必须设置六个关节。而井下空间十分有限，在两个位置之间还存在一定的障碍物，因此机械手还需具有避障功能，从而要求机械手至少需要七自由度，若采用传统关节必须则必然由7个关节和臂组成，不仅导致机构复杂，还使得机械手的位置计算复杂，不利于控制效率的提高。因此，需要在保证足够自由度的情况下，开发出一种适用于煤矿钻孔机器人的复合自由度关节，尽量减少关节数量和臂数量。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种钻孔机器人复合自由度球关节结构，采用复合自由度关节，减少关节数量和臂的数量，简化机械手结构。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种钻孔机器人复合自由度球关节结构，包括回转关节以及设置在该回转关节上的万向联轴节关节；

万向联轴节关节包括与回转关节固定连接的第一联轴体，以及通过万向联轴节连接的第二联轴体。

可选的，回转关节包括基体，设置在基体内的蜗轮蜗杆结构以及设置在基体上用于与第一联轴体连接用的连接端盖；

蜗轮蜗杆结构包括与驱动器连接的蜗杆以及与该蜗杆连接的蜗轮。

可选的，蜗轮与基体之间还设置有减少摩擦阻尼的滚珠。

可选的，蜗轮与连接端盖之间还设置有固定在基体上用于密封蜗轮蜗杆结构的回转关节盖。

可选的，第一联轴体包括与回转关节连接的底座以及相对设置在底座上联轴体臂；

联轴体臂上均开设有用于与万向联轴节配合的轴孔，该轴孔四周还设置有用于安装驱动马达的驱动马达螺纹孔。

可选的，底座上开设有若干用于与回转关节连接用的螺纹连接孔。

可选的，万向联轴节设置为十字结构，其分别在两个轴向设置有用于连接第一联轴体与第二联轴体的回转轴；

回转轴的端口还设置有用于配合驱动马达的载荷槽。

本发明的有益效果在于：本发明一种钻孔机器人复合自由度球关节结构，采用复合自由度关节，从而减少关节和臂的数量，机械手结构相对简单、紧凑，减少了机械手运动控制计算量。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：

图1为本发明一种钻孔机器人复合自由度球关节结构的整体结构示意图；

图2为本发明一种钻孔机器人复合自由度球关节结构的回转关节的爆炸图；

图3为本发明一种钻孔机器人复合自由度球关节结构的第一联轴体的结构示意图；