[发明专利]一种多自由度的机器人手臂及机器人

说明书

技术领域

本发明涉及智能机器人技术领域，尤其涉及一种多自由度的机器人手臂及机器人。

背景技术

从机器人诞生到现在，机器人技术经历了一个长期缓慢的发展过程。随着计算机技术、微电子技术、网络技术等快速的发展，机器人技术也得到了飞速发展。除了工业机器人水平不断提高之外，各种用于服务行业的先进机器人系统也有了长足的进展。控制系统性能的进一步提高，激光传感器、视觉传感器和力传感器在机器人系统中的成功应用，使机器人系统的可靠性有了很大提高。基础技术和器件的发展为机器人的智能化、仿人和仿生发展创造了良好的条件。当前，机器人不仅应用于工业领域，也在逐步应用于与人们生活联系紧密的领域。服务机器人、助老助残机器人、教育机器人、娱乐机器人的发明、生产和应用将会给人类的生活带来便利和乐趣。

目前，在服务机器人中，机器人通常包括头部、手臂和身体，头部可转动地装配于身体的顶部位置，手臂可转动地装配于身体的两侧。而在以往结构中，手臂结构存在以下缺陷：

1)手臂上所有关节部位采用U型连接方式，这样使得关节部体积较大，不仅满足不了小型化的发展需求，而且不利于类人的手臂外形设计；

2)手臂的大臂与肩部于边缘处连接，使得肩部整体向外突出，增大了肩部的整体尺寸，显得比较笨重，影响了机器人的整体外观形象。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多自由度的机器人手臂及机器人，克服现有技术中手臂的关节部位存在的体积大、影响整体外观形象的缺陷。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种多自由度的机器人手臂，包括大臂，该大臂的上端连接有肩部；所 述机器人手臂还包括肘部、小臂、手部机构、第二连接件和第三连接件；

所述第二连接件固定连接于所述大臂的底端，与所述大臂形成L型结构；所述肘部固定于第二连接件上，同时与所述小臂的顶端固定连接；

所述第三连接件固定连接于所述小臂的底端，与所述小臂形成L型结构；所述手部机构装设于所述第三连接件上。

可选的，所述肩部包括相连接的第一转动机构和第二转动机构；

所述第一转动机构包括相互连接的第一电机和第一转动部；在第一电机的驱动作用下，第一转动部以第一电机的转轴为旋转轴进行转动；

所述第二转动机构包括相互连接的第二电机和第二转动部；在第二电机的驱动作用下，第二转动部以第二电机的转轴为旋转轴进行转动；

所述第一转动机构与第二转动机构通过第一连接件连接，第一电机的转轴与第二电机的转轴相互垂直。

可选的，所述肘部包括相连接的第三转动机构和第四转动机构；

所述第三转动机构，包括相连接的第三电机和第三转动部；在第三电机的驱动作用下，第三转动部以第三电机的转轴为旋转轴进行转动；

所述第四转动机构，包括相连接的第四电机和第四转动部；在第四电机的驱动作用下，第四转动部以第四电机的转轴为旋转轴进行转动；

所述第三转动机构的第三电机垂直固定连接于所述第二连接件上；第四转动机构的第四电机与第三转动部固定连接，且第四电机的转轴与第三电机的转轴相垂直。

可选的，所述手部机构包括第一舵机，位于第一舵机下方的第二舵机和第三舵机，以及位于第二舵机下方的左手掌和位于第三舵机下方的右手掌。

所述第一舵机固定装配于所述第三连接件上，所述第二舵机和第三舵机作为整体与第一舵机的输出轴固定连接，所述左手掌与第二舵机的输出轴固定连接，所述右手掌与第三舵机的输出轴固定连接。

可选的，所述第一连接件固定于第一转动机构的第一转动部的中间位置，该第一连接件同时与第二转动机构的第二电机固定连接。

可选的，所述第三电机垂直连接于第二连接件的中心位置，第四电机固定连接于第三转动部的中间位置。

可选的，所述第一转动部、第二转动部、第三转动部和/或第四转动部具体包括：转轴连接片、机械限位机构以及减速器，依次固定套设与相应转轴的外部。

可选的，所述机器人手臂还装设有一个或者多个电机控制板。

可选的，所述机器人手臂还装设有电连接的限位传感器和机械限位开关。

一种机器人，包括如上任一所述的机器人手臂。

与现有技术相比，本发明实施例具有以下有益效果：