[发明专利]一种具备重力平衡系统的机器人

说明书

本发明提出了一种具备重力平衡系统的机器人，包括底座，所述底座顶部固定设置有支架，所述支架内转动设置有支撑臂，所述支撑臂的顶部转动设置活动臂，所述支撑臂的一侧固定设置有第一电机，所述第一电机驱动支撑臂在支架处转动，所述支撑臂的另一侧固定设置有第二电机，所述第二电机的转轴与活动臂的底部固定连接，所述支架上固定设置有重力平衡系统，所述重力平衡系统的顶部与活动臂固定连接，借此，本发明具有机器人操作灵活的优点。

技术领域

本发明属于机器人技术领域，特别涉及一种具备重力平衡系统的机器人。

背景技术

目前，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，它可以接受人类指挥，也可以按照预先编排的程序运行，现代的机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动，工业机器人在工业生产中能代替人做某些单调、频繁和重复的长时间作业，或是危险、恶劣环境下的作业。但是在机器人领域中，机器人在进行作业时，其手臂重心会随着作业动作的开展不断变化，这种重心的变化不利于关节驱动装置对关节的控制。目前一般采用重力平衡系统来抵消这种力矩的变化，以避免进一步影响机器人的作业动作。

发明内容

本发明提出一种具备重力平衡系统的机器人，解决了现有技术中的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：一种具备重力平衡系统的机器人，包括底座，底座顶部固定设置有支架，支架内转动设置有支撑臂，支撑臂的顶部转动设置活动臂，支撑臂的一侧固定设置有第一电机，第一电机驱动支撑臂在支架处转动，支撑臂的另一侧固定设置有第二电机，第二电机的转轴与活动臂的底部固定连接，支架上固定设置有重力平衡系统，重力平衡系统的顶部与活动臂固定连接。

机器人工作时通过第一电机驱动支撑臂在支架处转动，第二电机的转轴与活动臂的底部固定连接用于驱动活动臂在支撑臂顶部活动，通过重力平衡系统与支架和活动臂的连接，使得活动臂在重力平衡系统的作用下能抵消力矩的变化，避免进一步影响机器人的作业动作。

作为一种优选的实施方式，活动臂包括设置在支架内的第一臂体，第一臂体上转动上设置有第二臂体，第二臂体上转动设置有第三臂体，第三臂体上转动设置有第四臂体，第二电机的转轴穿过支架与第一臂体固定连接，活动臂由第一臂体、第二臂体、第三臂体和第四臂体组合形成，能实现活动臂的多个角度活动过程。

作为一种优选的实施方式，支架与第三臂体之间设置有辅助支架，辅助支架的中部与第一支架的顶部转动连接，辅助支架的底部与支架顶部的一侧转动连接，辅助支架的顶部与第三臂体背离第二臂体一端的端部转动连接，在活动臂活动的过程中，辅助支架跟随活动臂的活动而活动，起到辅助活动支撑的作用。

作为一种优选的实施方式，辅助支架包括第一架体、第二架体和第三架体，第二架体分别与第一架体和第三架体转动连接，其中第一架体与支架顶部连接，第二架体呈“V”字型且其中部与第一臂体顶部转动连接，第三架体与第三臂体的端部转动连接，通过第一架体、第二架体和第三架体的设置，实现了辅助支架与活动臂之间的连接。

作为一种优选的实施方式，重力平衡系统包括外部的外筒，外筒内设置有液压缸，液压缸上部活动设置有活塞，外筒的顶部固定设置有第一垫片，活塞的顶部穿过第一垫片设置，外筒的底部固定设置有第一连接块，第一连接块与支架顶部固定连接，活塞的顶部一体设置有第二连接块，第三臂体的两端分别一体设置有转轴且与支撑臂顶部转动配合，活塞的顶部固定设置有第二垫片，第二垫片的顶部一体设置有第二连接块，第二连接块与转轴固定连接，第一垫片与第二垫片之间设置有弹簧，弹簧套设在转轴上，液压缸上方设置第一垫片和第二垫片，第一垫片和第二垫片与弹簧的端固定连接，弹簧套设在活塞上，在活动臂重力变化时，液压缸的活塞伸出或者收缩，将与活动臂连接的一端顶起或者下拉，使得两力平衡，避免弹簧被损坏。

采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：