[发明专利]一种二自由度机器人的手腕

说明书

技术领域

本发明属机电一体化技术领域，特别涉及一种二自由度机器人手腕，适用于运动控制领域及相关产品。

背景技术

机械手是最早出现的工业机器人，也是最早出现的现代机器人，它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，机械手可以减省工人、提高效率、降低成本、提高产品品质、安全性好、提升工厂形象。机器人手腕是连接末端操作器和手臂的部件,它的作用是调节或改变工件的方位, 因而它具有独立的自由度,以使机器人末端操作器适应复杂的动作要求。手腕的自由度根据实际使用的工作性能要求来确定。

发明内容

本发明目的，是提供了一种二自由度机器人手腕，本机器人手腕将自转驱动机构和俯仰驱动机构分别设置，实现两个自由度的独立运动，各自由度转动范围大，互不干扰，同时其结构简单，有利于小臂平衡和机器人运行的平稳性。

采用的技术方案是：

一种二自由度机器人的手腕，包括自转驱动机构和俯仰驱动机构，自转驱动机构包括电机、动力输入轴、锥形齿轮组、自转齿轮轴和手臂安装座，动力输入轴一端与自转齿轮轴一端通过锥形齿轮组连接，动力输入轴另一端外接电机，自转齿轮轴另一端与俯仰驱动机构连接，动力输入轴与自转齿轮轴垂直设置，动力输入轴垂直于手腕基体的轴线方向上；俯仰驱动机构包括步进电机、动力输入轴、俯仰齿轮组、手腕末端执行器，动力输入轴一端接俯仰齿轮，另一端与电机连接，另一个俯仰齿轮安装在俯仰齿轮组从动轴的一端，保持俯仰齿轮组相啮合，手腕末端执行机构安装在俯仰齿轮组从动轴上，动力输入轴垂直于手腕基体的轴向方向上，手腕末端执行机构的中心与自转齿轮轴的轴线重合。

优点及效果：本机器人手腕将自转驱动机构和俯仰驱动机构分别设置，实现两个自由度的独立运动，转动角度任意，互不干扰，同时其结构简单，有利于机器人运行的平稳性。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

      一种二自由度机器人的手腕，包括自转驱动机构和俯仰驱动机构，自转驱动机构包括电机1、动力输入轴2、锥形齿轮组3、自转齿轮轴4和手臂安装座5，动力输入轴2一端与自转齿轮轴4一端通过锥形齿轮组3连接，动力输入轴2另一端外接电机1，自转齿轮轴4一端与锥形齿轮组3连接，另一端与俯仰驱动机构连接，动力输入轴2与自转齿轮轴4垂直设置，动力输入轴2垂直于手腕基体的轴线方向上；手腕末端执行机构的中心与自转齿轮轴的轴线重合。电机1转动时，通过动力输入轴2将动力传动给锥形齿轮组3，以此使自转齿轮轴转动，由于动力输入轴2的一端与俯仰机构相固定，因此电机1转动时直接带动俯仰机构旋转。

俯仰驱动机构包括步进电机6、动力输入轴7、俯仰齿轮组8、手腕末端执行器9和俯仰齿轮组从动轴10，一个接俯仰齿轮安装在动力输入轴7，动力输入轴7与电机1直接连接，另一个俯仰齿轮安装在俯仰齿轮组从动轴10的一端，保持俯仰齿轮组相啮合，手腕末端执行机构9安装在俯仰齿轮组从动轴10上，动力输入轴7垂直于手腕基体的轴向方向上。电机1转动通过动力输入轴7带动俯仰齿轮组8转动，以此使手腕末端执行机构9在一个大的范围内偏转。