CN103692450A - 平面关节型机器人机械臂关节部件 - Google Patents

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servomotor
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王念峰
郑超超
刘景辉
李志斌
张宪民
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SHENZHEN XINANGHUI TECHNOLOGY Co Ltd
South China University of Technology SCUT
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SHENZHEN XINANGHUI TECHNOLOGY Co Ltd
South China University of Technology SCUT
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Abstract

本发明公开了一种平面关节型机器人机械臂关节部件，包括：第一机械臂、谐波减速器、十字滑块联轴器、第二机械臂和伺服电机，第一机械臂与谐波减速器的柔轮通过螺钉紧密固定连接，第二机械臂与谐波减速器的刚轮通过螺钉紧密固定连接，伺服电机通过螺钉固定安装在第二机械臂上，伺服电机的电机轴与谐波减速器的波发生器通过十字滑块联轴器紧密固定连接，电机轴通过十字滑块联轴器带动波发生器旋转。本发明可以很大地减少该工业机器人机械臂的惯量，改善机械臂作为悬臂梁时的受力情况，有效地提高机器人的运行速度和控制的稳定性。

Description

平面关节型机器人机械臂关节部件
技术领域
本发明涉及一种四自由度平面关节型工业机器人，具体涉及一种机器人机械臂关节部件，其第二机械臂能相对于第一机械臂沿水平面转动。 
背景技术
近十几年来，机器人技术发展非常迅速，各种用途的机器人在各个领域广泛获得应用。工业机器人技术作为现代科学技术的重要分支，他涉及了机械、电子、传感器、计算机和人工智能等众多学科的研究成果，融合了目前很多领域的先进技术。工业机器人技术还综合了机械工程学、电气工程学、微电子工程学、计算机工程学、控制工程学、仿生学以及人工智能工程等多门尖端学科。将它和计算机辅助设计***、计算机辅助制造***结合在一起应用，是现代制造业自动化的最新发展趋势。 
作为四自由度平面关节型机器人，一般地说，当然期望减少该平面关节型机器人机械臂的惯量，改善机械臂作为悬臂梁时的受力情况，同时也期望该平面关节型机器人结构简单、定位精度高和安装装配方便。 
发明内容
针对上述提出的技术问题，本发明的目的在于提供一种新型的四自由度平面关节型机器人机械臂关节部件，能够减少平面关节型机器人机械臂的惯量，也能使平面关节型机器人机械臂关节部件结构简单和安装装配方便。 
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案： 
平面关节型机器人机械臂关节部件，包括第一机械臂、谐波减速器、十字滑块联轴器、第二机械臂和伺服电机，所述第一机械臂与谐波减速器的柔轮通过螺钉固定连接，第二机械臂与谐波减速器的刚轮通过螺钉固定连接，伺服电机通过螺钉固定安装在第二机械臂上，伺服电机的电机轴与谐波减速器的波发生器通过十字滑块联轴器紧密固定连接，电机轴通过十字滑块联轴器带动波发生器旋转，通过谐波减速器的柔轮和刚轮的错齿运动，在谐波减速器上安装的第二机械臂，以谐波减速器的中心部为转动中心在伺服电机的作用下带动第二机械臂及第二机械臂上的零件相对于第一机械臂转动。
 进一步地，所述螺钉为内六角圆柱头螺钉。 
所述减速器是一种谐波减速器，结构简单、零件数少、安装方便，其仅有三个基本构件，且输入与输出轴同轴线，所以结构简单，安装方便；体积小、重量轻，这样可以很大地减少该工业机器人机械臂的惯量，改善机械臂作为悬臂梁时的受力情况。 
   所述伺服电机的电机轴和谐波减速器的波发生器直接相连，所述谐波减速器的柔轮和第一机械臂直接相连，这种传导方式的优点：传动链结构紧凑简单、减少机械臂的惯量、安装装配方便，符合发展趋势。 
所述伺服电机的电机轴和谐波减速器的波发生器直接相连，所述谐波减速器的柔轮和第一机械臂直接相连，这种传导方式的优点：传动链结构紧凑简单、减少机械臂的惯量、安装装配方便。 
本发明具有如下优点：采用谐波减速器作为其减速装置，同时又能作为支撑元件，传动链结构紧凑简单，符合发展趋势，伺服电机安放在靠近关节处，能够减少机械臂的惯量。 
附图说明
图1是机器人机械臂关节部件的前视示意图。 
图2是机器人机械臂关节部件的剖视示意图。 
图3是机器人机械臂关节部件的立体结构示意图。 
图4是应用机器人机械臂关节部件的机器人的整体示意图。 
图中：1.第一机械臂 ；2.螺钉；3.谐波减速器；4.伺服电机；5.第二机械臂。 
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面用文字结合附图对本发明作进一步地描述。 
如图1所示，平面关节型机器人机械臂关节部件，包括第一机械臂1、谐波减速器3、十字滑块联轴器、第二机械臂5和伺服电机4，所述第一机械臂1与谐波减速器3的柔轮通过螺钉2固定连接，第二机械臂5与谐波减速器3的刚轮通过螺钉2固定连接，伺服电机4通过螺钉2固定安装在第二机械臂5上，伺服电机4的电机轴与谐波减速器3的波发生器通过十字滑块联轴器紧密固定连接，电机轴通过十字滑块联轴器带动波发生器旋转，通过谐波减速器3的柔轮和刚轮的错齿运动，在谐波减速器3上安装的第二机械臂5，以谐波减速器3的中心部为转动中心在伺服电机4的作用下带动第二机械臂5及第二机械臂5上的零件相对于第一机械臂1转动。 
 进一步地，所述螺钉2为内六角圆柱头螺钉。 
本发明中的减速器采用的是谐波减速器3，其包括通过十字滑块联轴器联接于电机轴的波发生器、固定在谐波减速器3机体上的刚轮和联接于机械臂的柔轮，本发明中的谐波减速器的减速比是50:1。 
本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。 

Claims (2)

1.平面关节型机器人机械臂关节部件，其特征在于：包括第一机械臂(1)、谐波减速器(3)、十字滑块联轴器、第二机械臂(5)和伺服电机(4)，所述第一机械臂(1)与谐波减速器(3)的柔轮通过螺钉(2)固定连接，第二机械臂(5)与谐波减速器(3)的刚轮通过螺钉(2)固定连接，伺服电机(4)通过螺钉(2)固定安装在第二机械臂(5)上，伺服电机(4)的电机轴与谐波减速器(3)的波发生器通过十字滑块联轴器紧密固定连接，电机轴通过十字滑块联轴器带动波发生器旋转，通过谐波减速器(3)的柔轮和刚轮的错齿运动，在谐波减速器上安装的第二机械臂(5)，以谐波减速器(3)的中心部为转动中心在伺服电机(4)的作用下带动第二机械臂(5)及第二机械臂(5)上的零件相对于第一机械臂(1)转动。
2.根据权利要求1所述的平面关节型机器人机械臂关节部件，其特征在于：所述螺钉(2)为内六角圆柱头螺钉。
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