CN106625634A - 一种高性能的六轴机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高性能的六轴机器人，包括有底座，设置于底座上的第一转座、与第一转座连接的第二转臂、与第二转臂连接的第三转座、与第三转座连接的第四转臂、与第四转臂连接的第五转臂以及与第五转臂连接的末端执行器，特点是第三转座上设有中空转轴，第四转臂与所述中空转轴相连接，第四转臂上设有控制第五转臂转动的第五伺服电机以及控制末端执行器转动的第六伺服电机，第五伺服电机和第六伺服电机的连接线伸入到中空转轴内。由于设有中空转轴，故可以将电机的驱动线、控制线、传感器线、气管等收藏到该中空转轴中，故既不影响各轴的转动，又可让各种管线不暴露在外界，使该六轴机器人的使用领域不会受到限制，可应用到更多的领域中。

Description

一种高性能的六轴机器人

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，具体说是一种高性能的六轴机器人。

背景技术

随着科技的发展，机器人的应用已经越来越广，而且机器人的动作也越来越精细和拟人化。比如六轴机器人就能够自由的在三维空间内进行运动，模拟人类的手部动作。

然而，现有的六轴机器人共需要六个电机，以驱动六个轴转动，其中最顶端的第六轴最小，故在与其连接的第五轴内安装有电机来控制该第六轴转动，很容易导致其精确度较差，而且加重了机器人上部的重量，从而影响平衡性能；另外，现有的六轴机器人，其各电机的电线基本都是裸露在外面，而电线、控制线等暴露在外不适合某些场合使用，所以使得该六轴机器人的使用领域受限。

发明内容

针对上述现有技术所存在的问题，本发明的目的是提供一种精确度高、适用范围广的高性能的六轴机器人。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种高性能的六轴机器人，包括有底座，设置于底座上的第一转座、与第一转座连接的第二转臂、与第二转臂连接的第三转座、与第三转座连接的第四转臂、与第四转臂连接的第五转臂以及与第五转臂连接的末端执行器，其特点是所述第三转座上设有中空转轴，所述第四转臂与所述中空转轴相连接，所述第四转臂上设有控制第五转臂转动的第五伺服电机以及控制末端执行器转动的第六伺服电机，所述第五伺服电机和第六伺服电机的连接线伸入到所述中空转轴内。

优选地，所述末端执行器连接在第五转臂端部，所述第五转臂连接在第四转臂端部的中间位置，所述第四转臂端部的其中一侧面上设有第一转动轮，所述第一转动轮与所述第五转臂相连接，所述第一转动轮与所述第五伺服电机之间通过传动件实现动力传动，所述第一转动轮转动时带动所述第五转臂转动。

优选地，所述第四转臂端部的另一侧面上设有第二转动轮，所述第二转动轮向所述第五转臂内延伸有轮轴，所述轮轴的末端套接有斜齿轮，所述末端执行器向第五转臂内对应延伸有转动轴，所述转动轴上设有与所述斜齿轮相啮合的齿轮，所述第二转动轮与所述第六伺服电机之间通过传动件实现动力传动，所述第二转动轮转动时带动所述末端执行器转动。

优选地，所述第四转臂的下半部分内部开有空腔，所述第五伺服电机和第六伺服电机均安装在所述空腔中；所述第四转臂的上半部分中间凹陷有安装位，所述第五转臂安装在上半部分端部的安装位中。

优选地，所述第三转座的中部为轴腔，所述中空转轴可转动地安装在所述轴腔中；所述第三转座的前端和后端各设有电机座，所述前端的电机座上安装有第四伺服电机，所述第四伺服电机与中空转轴的安装方向相同，所述中空转轴朝向第四伺服电机的电机轴方向设有第三转动轮，所述第三转动轮与所述第四伺服电机之间通过传动件实现动力传动，所述第四转动轮转动时带动所述中空转轴和所述第四转臂同步转动。

优选地，所述第三转座后端的电机座上安装有第三伺服电机，所述第三伺服电机的电机轴与所述第二转臂的端部相连接，所述第三伺服电机的电机轴转动时带动所述第三转座相对所述第二转臂转动。

优选地，所述第一转动轮、第二转动轮和第三转动轮均为大皮带轮，所述第五伺服电机、第六伺服电机和第四伺服电机的电机轴上均套接有小皮带轮，所述传动件对应为套接在大皮带轮和小皮带轮上的皮带。

优选地，所述底座中安装有第一伺服电机，所述第一伺服电机的电机轴朝上凸起，所述第一转座的底部与所述第一伺服电机相连接。

优选地，所述第一转座上设有电机位，所述电机位上安装有第二伺服电机，所述第二伺服电机与所述第二转臂的端部相连接，所述第二伺服电机的电机轴转动时带动所述第二转臂相对所述第一转座转动。

优选地，所述中空转轴为上部中空下部实心的轴体，上部的中空部分为从中空转轴的顶部向下延伸的圆腔，所述圆腔的侧面开有与所述圆腔贯通的窗口。

本发明的有益效果是：

（1）由于设有中空转轴，故可以将电机的驱动线、控制线、传感器线、气管等收藏到该中空转轴中，故既不影响各轴的转动，又可让各种管线不暴露在外界，使该六轴机器人的使用领域不会受到限制，可应用到更多的领域中。

（2）将控制末端执行器的第六伺服电机设置在第四转臂上，从而减轻了末端执行器的重量，保证该末端执行器动作的灵活性和精准性，使该六轴机器人可应用到更加精密的领域。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图。

图2为本发明的分解结构示意图。

图3为本发明第三转臂、第四转臂、第五转臂和末端执行器部分的分解结构示意图。

图4为本发明第三转臂、第四转臂、第五转臂和末端执行器部分的剖视结构示意图。

图5为本发明第四转臂的立体结构示意图。

具体实施方式

如图1和图2所示，本发明实施例的高性能的六轴机器人，包括有底座7，设置于底座7上的第一转座1、与第一转座1连接的第二转臂2、与第二转臂2连接的第三转座3、与第三转座3连接的第四转臂4、与第四转臂4连接的第五转臂5以及与第五转臂5连接的末端执行器6，其中，该第三转座3上设有中空转轴8，该中空转轴8可在第四伺服电机41的带动下转动，该第四转臂4与中空转轴8相连接，从而实现了第四转臂4随中空转轴8同步转动，在第四转臂4上设有控制第五转臂5转动的第五伺服电机51以及控制末端执行器6转动的第六伺服电机61；该中空转轴8为上部中空下部实心的轴体，上部的中空部分为从中空转轴8的顶部向下延伸的圆腔81，该圆腔81的侧面开有与圆腔81贯通的窗口82，将第五伺服电机51和第六伺服电机61的连接线伸入到中空转轴8内，从而使这些连接线不会直接暴露在外界，故既不影响各轴的转动，又可让各种管线不暴露在外界，使该六轴机器人的使用领域不会受到限制，可应用到更多的领域中。

如图2所示，该实施例的底座7底端设有锁接板71，可通过螺栓将锁接板71固接到所需的场所，该底座7中安装有第一伺服电机11，该第一伺服电机11的电机轴朝上凸起，该第一转座1的底部与第一伺服电机11的电机轴相连接，从而实现第一伺服电机11带动第一转座1绕底座7轴芯转动；该实施例的第一转座1上设有电机位12，在该电机位12上安装有第二伺服电机21，该第二伺服电机21的电机轴与第二转臂2的一端部相连接，第二伺服电机21的电机轴转动时带动第二转臂2相对该第一转座1摆动。

如图5所示，该实施例的第三转座3的中部为轴腔32，该轴腔32的前端开口，该中空转轴8可转动地安装在轴腔32中；该第三转座3的前端和后端各设有电机座33，其中后端的电机座33为从轴腔32的外腔壁凸出与轴腔32的轴芯平行的平台，该后端的电机座33上安装有第三伺服电机31，该第三伺服电机31的电机轴穿过电机座33中间的通孔，与第二转臂2的另一端部相连接，故第三伺服电机31的电机轴转动时可带动该第三转座3相对第二转臂2转动。该实施例的第三转座3前端的电机座33为从轴腔32的底部向前延伸出的平台，该前端的电机座33上安装有第四伺服电机41，该第四伺服电机41与中空转轴8的安装方向相同，且该第四伺服电机41的电机轴朝向穿过电机座33伸出到下方，该电机轴上套接有小皮带轮94，该实施例的轴腔32底部中间通孔，该中空转轴8的下部穿过该通孔伸出到下方，在其伸出端部套接有大皮带轮（即第三转动轮93），该小皮带轮94和大皮带轮之间通过皮带95（即传动件）连接，故第四伺服电机41的电机轴转动时通过皮带95传动而带动中空转轴8转动，该中空转轴8的顶端与第四转臂4相连接，故中空转轴8转动时带动第四转臂4同步转动。

如图3和图4所示，该实施例的第四转臂4的下半部分内部开有空腔42，该空腔42中安装有第五伺服电机51和第六伺服电机61，在空腔42的两侧壁设有凸边，第五伺服电机51和第六伺服电机61通过螺丝锁接在凸边上；该第四转臂4的上半部分中间凹陷有安装位43，该第五转臂5安装在上半部分端部的安装位43中，该第四转臂4上半部分的端部的一侧面上设有第一转动轮91，该第一转动轮91为大皮带轮，在第五伺服电机51的电机轴上套接有小皮带轮94，该第一转动轮91与小皮带轮94之间套接有皮带95，而且该第一转动轮91向第五转臂5的方向凸设有连接轴，第五转臂5侧面中间对应设有连接孔，通过连接轴与连接孔相配合而实现第一转动轮91带动第五转臂5同步转动。该第四转臂4上半部分的端部的另一侧面上设有第二转动轮92，该第二转动轮92为大皮带轮，在第六伺服电机61的电机轴上套接有小皮带轮94，该第二转动轮92与小皮带轮94之间套接有皮带95，第六伺服电机61工作时带动该第二转动轮92转动；该第二转动轮92向第五转臂5内延伸有轮轴，在轮轴的末端套接有斜齿轮90；该实施例的末端执行器6向第五转臂5内对应延伸有转动轴62，该转动轴62上设有与斜齿轮90相啮合的齿轮60，该齿轮60可以同样为斜齿轮，也可以为直齿轮，该第五转臂5设有中空部分52，相啮合的斜齿轮90和齿轮60均位于该第五转臂5的中空部分52内，故第二转动轮92转动时带动末端执行器6转动。

尽管本发明是参照具体实施例来描述，但这种描述并不意味着对本发明构成限制。参照本发明的描述，所公开的实施例的其他变化，对于本领域技术人员都是可以预料的，这种的变化应属于所属权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种高性能的六轴机器人，包括有底座（7），设置于底座（7）上的第一转座（1）、与第一转座（1）连接的第二转臂（2）、与第二转臂（2）连接的第三转座（3）、与第三转座（3）连接的第四转臂（4）、与第四转臂（4）连接的第五转臂（5）以及与第五转臂（5）连接的末端执行器（6），其特征在于：所述第三转座（3）上设有中空转轴（8），所述第四转臂（4）与所述中空转轴（8）相连接，所述第四转臂（4）上设有控制第五转臂（5）转动的第五伺服电机（51）以及控制末端执行器（6）转动的第六伺服电机（61），所述第五伺服电机（51）和第六伺服电机（61）的连接线伸入到所述中空转轴（8）内。

2.根据权利要求1所述的高性能的六轴机器人，其特征在于：所述末端执行器（6）连接在第五转臂（5）端部，所述第五转臂（5）连接在第四转臂（4）端部的中间位置，所述第四转臂（4）端部的其中一侧面上设有第一转动轮（91），所述第一转动轮（91）与所述第五转臂（5）相连接，所述第一转动轮（91）与所述第五伺服电机（51）之间通过传动件实现动力传动，所述第一转动轮（91）转动时带动所述第五转臂（5）转动。

3.根据权利要求2所述的高性能的六轴机器人，其特征在于：所述第四转臂（4）端部的另一侧面上设有第二转动轮（92），所述第二转动轮（92）向所述第五转臂（5）内延伸有轮轴，所述轮轴的末端套接有斜齿轮（42），所述末端执行器（6）向第五转臂（5）内对应延伸有转动轴（62），所述转动轴（62）上设有与所述斜齿轮（90）相啮合的齿轮（60），所述第二转动轮（92）与所述第六伺服电机（61）之间通过传动件实现动力传动，所述第二转动轮（92）转动时带动所述末端执行器（6）转动。

4.根据权利要求1所述的高性能的六轴机器人，其特征在于：所述第四转臂（4）的下半部分内部开有空腔（42），所述第五伺服电机（51）和第六伺服电机（61）均安装在所述空腔（42）中；所述第四转臂（4）的上半部分中间凹陷有安装位（43），所述第五转臂（5）安装在上半部分端部的安装位（43）中。

5.根据权利要求1所述的高性能的六轴机器人，其特征在于：所述第三转座（3）的中部为轴腔（32），所述中空转轴（8）可转动地安装在所述轴腔（32）中；所述第三转座（3）的前端和后端各设有电机座（33），所述前端的电机座（33）上安装有第四伺服电机（41），所述第四伺服电机（41）与中空转轴（8）的安装方向相同，所述中空转轴（8）朝向第四伺服电机（41）的电机轴方向设有第三转动轮（93），所述第三转动轮（93）与所述第四伺服电机（41）之间通过传动件实现动力传动，所述第三转动轮（93）转动时带动所述中空转轴（8）和所述第四转臂（4）同步转动。

6.根据权利要求5所述的高性能的六轴机器人，其特征在于：所述第三转座（3）后端的电机座（33）上安装有第三伺服电机（31），所述第三伺服电机（31）的电机轴与所述第二转臂（2）的端部相连接，所述第三伺服电机（31）的电机轴转动时带动所述第三转座（3）相对所述第二转臂（2）转动。

7.根据权利要求2或3或5所述的高性能的六轴机器人，其特征在于：所述第一转动轮（91）、第二转动轮（92）和第三转动轮（93）均为大皮带轮，所述第五伺服电机（51）、第六伺服电机（61）和第四伺服电机（41）的电机轴上均套接有小皮带轮（94），所述传动件对应为套接在大皮带轮和小皮带轮（94）上的皮带（95）。

8.根据权利要求1所述的高性能的六轴机器人，其特征在于：所述底座（7）中安装有第一伺服电机（11），所述第一伺服电机（11）的电机轴朝上凸起，所述第一转座（1）的底部与所述第一伺服电机（11）相连接。

9.根据权利要求1或8所述的高性能的六轴机器人，其特征在于：所述第一转座（1）上设有电机位（12），所述电机位（12）上安装有第二伺服电机（21），所述第二伺服电机（21）与所述第二转臂（2）的端部相连接，所述第二伺服电机（21）的电机轴转动时带动所述第二转臂（2）相对所述第一转座（1）转动。

10.根据权利要求1所述的高性能的六轴机器人，其特征在于：所述中空转轴（8）为上部中空下部实心的轴体，上部的中空部分为从中空转轴的顶部向下延伸的圆腔（81），所述圆腔（81）的侧面开有与所述圆腔（81）贯通的窗口（82）。