[发明专利]基于模块化设计的单自由度机器人云台升降臂

权利要求书

1.基于模块化设计的单自由度机器人云台升降臂，其特征在于，云台升降臂为单电机驱动的机械臂，包括底座(1)、下端升降臂(2)、运动关节、上端升降臂(4)、云台关节座(5)，云台关节座(5)用于放置云台(8)，底座(1)固定在底板(9)上；所述下端升降臂(2)和上端升降臂(4)通过运动关节连接；所述底座(1)包括左固定座(11)、第一轴承(12)、右固定座(13)以及驱动部分的电机(14)；所述左固定座(11)和右固定座(13)底部分别设有螺纹孔，用于实现与底板(9)的连接；所述左固定座(11)与右固定座(13)上均设有圆弧形轨道，与下端升降臂(2)配合，实现对机械臂的极限位置限位。

2.根据权利要求1所述的基于模块化设计的单自由度机器人云台升降臂，其特征在于，所述下端升降臂(2)通过第一轴承(12)安装于左固定座(11)上；所述下端升降臂(2)包括下端升降小臂和下端升降大臂；所述下端升降小臂包括：下端小臂(21)、第一连接杆(22)、定位轴套(23)、下端升降臂挡圈(27)、小臂支承轴(210)、小臂支承轴轴套(211)；下端小臂(21)上设有用于配合第一连接杆(22)的螺纹孔；所述定位轴套(23)安装于下端小臂(21)的两侧，与下端小臂(21)上的安装孔同心且能够保证两下端小臂(21)之间的距离；所述下端升降臂挡圈(27)用于实现对底座(1)处的左固定座(11)的轴向定位；

所述小臂支承轴(210)与底座(1)处的第一轴承(12)实现连接与配合，并构成小臂处的转动副；所述小臂支承轴轴套(211)成对安装于小臂支承轴(210)的两侧轴肩，用于保证小臂支承轴(210)与底座(1)处的第一轴承(12)的距离。

3.根据权利要求2所述的基于模块化设计的单自由度机器人云台升降臂，其特征在于，下端升降大臂包括：左下端大臂(24)、第一齿轮(25)、右下端大臂(26)、第一连接杆(22)、下端升降臂挡圈(27)、左端连接轴(28)、大臂限位轴(29)；

所述左下端大臂(24)设有用于配合第一连接杆(22)、第一齿轮(25)、左端连接轴(28)、大臂限位轴(29)的螺纹孔，所需第一连接杆(22)的数目可根据实际工况进行调整以达到调节整体结构刚度与质量的效果；所述第一齿轮(25)用于实现传递电机(14)扭矩的功能，第一齿轮(25)上设有螺纹孔以实现与左下端大臂(24)、右下端大臂(26)固连；所述右下端大臂(26)设有用于配合第一连接杆(22)、第一齿轮(25)、左端连接轴(28)的螺纹孔；所述左端连接轴(28)与左下端大臂(24)通过螺钉固连，并与底座(1)处的第一轴承(12)实现连接配合，构成大臂处的转动副；大臂限位轴(29)与左下端大臂(24)、右下端大臂(26)通过螺钉固连，并通过大臂限位轴(29)两端的细轴与底座(1)处的左固定座(11)和右固定座(13)上的圆弧形轨道配合，实现对机械臂的位置限位。

4.根据权利要求1所述的基于模块化设计的单自由度机器人云台升降臂，其特征在于，所述上端升降臂(4)包括上端升降小臂和上端升降大臂组成；所述上端升降大臂包括上端大臂(41)、第二齿轮(42)、定位轴套(43)、第二连接杆(44)；所述上端大臂(41)上设有用于配合第二连接杆(44)的螺纹孔，所需第二连接杆(44)数目可根据实际工况进行调整以达到调节整体结构刚度与质量的效果；所述第二齿轮(42)上设有螺纹孔，与其两侧的上端大臂(41)通过连接件(42)实现固连；定位轴套(43)安装于上端大臂对立于第二齿轮(42)的另一侧，与上端大臂(41)处上的安装孔同心，用于保证两上端大臂(41)之间的距离。

5.根据权利要求4所述的基于模块化设计的单自由度机器人云台升降臂，其特征在于，所述上端升降小臂包括定位轴套(43)、第二连接杆(44)、上端小臂(45)；所述定位轴套(43)安装于上端小臂(45)的两端，与上端大臂(45)处上的安装孔同心，用于保证两上端小臂(41)之间的距离，并与云台关节座(5)转动连接；所述上端小臂(45)上设有用于配合连接杆(42)的螺纹孔，所需第二连接杆(44)数目可根据实际工况进行调整以达到调节整体结构刚度与质量的效果。