[发明专利]一种三自由度手腕及其运动学计算方法在审
| 申请号： | 201811241705.7 | 申请日： | 2018-10-24 |
| 公开（公告）号： | CN109318252A | 公开（公告）日： | 2019-02-12 |
| 发明（设计）人： | 宋韬;韩亚威;荚启波;郭帅;李育文 | 申请（专利权）人： | 上海机器人产业技术研究院有限公司 |
| 主分类号： | B25J17/02 | 分类号： | B25J17/02;B25J9/12;B25J9/16 |
| 代理公司： | 上海申汇专利代理有限公司 31001 | 代理人： | 翁若莹;柏子雵 |
| 地址： | 200063 上*** | 国省代码： | 上海;31 |
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| 摘要： | 本发明涉及一种三自由度手腕，其特征在于，包括固定在支架上的自转运动电机、上半球电机及下半球电机。本发明的另一个技术方案是提供了一种上述的三自由度手腕的运动学计算方法。在计算上下半球相对转角时，本发明利用空间几何的方法，将线与线的夹角转化为空间中线与面的夹角，简化了计算过程与复杂度。在算法的设计中考虑了十字万向节的运动规律：输出轴与输出轴相对的位姿(除去自转)需用两个角度来限制即俯仰与侧摆角。在考虑这样的位姿限制后，得出的末端姿态才与实际的运动规律相符，对实际的运用中有重要指导意义。本发明运动学正、逆解计算方法基于空间几何与旋转坐标变换矩阵，计算简单明了，结果精确。 | ||
| 搜索关键词： | 三自由度 手腕 运动学计算 电机 运动规律 输出轴 位姿 矩阵 旋转坐标变换 十字万向节 俯仰 转角 计算过程 末端姿态 上下半球 自转运动 侧摆角 复杂度 上半球 下半球 运动学 自转 支架 算法 相符 转化 | ||
【主权项】：
1.一种三自由度手腕，其特征在于，包括固定在支架(4)上的自转运动电机(1)、上半球电机(2)及下半球电机(3)，其中：自转运动电机(1)通过外万向节齿轮传动机构将动力传递至回转轴承的内齿圈(12)，回转轴承的外齿圈(7)通过外万向节输入轴(28)与外万向节(9)相连，外万向节(9)通过外万向节输出轴(10)与输出支架(29)相连，输出支架(29)带动穿设在上半球旋转体(11)中的输出轴(19)，输出轴(19)的一端露于上半球旋转体(11)外；上半球电机(2)通过上半球齿轮传动机构将动力传递至输入轴(25)，输入轴(25)穿设在下半球旋转体(8)中，输入轴(25)的一端设于支架(4)内，输入轴(25)的该端部与支架(4)之间设有轴承三(27)，输入轴(25)的另一端通过内万向节(21)与输出轴(19)的另一端相连，输入轴(25)通过内万向节(21)及输出轴(19)带动上半球旋转体(11)运动；下半球电机(3)通过下半球齿轮传动机构直接带动下半球旋转体(8)运动。
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