CN112497259A - 一种机器人的关节机构以及机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机器人技术领域，且公开了一种机器人的关节机构以及机器人，解决了目前市场上的机器人的关节机构以及机器人易磨损，关节机构润滑油涂抹不便，运行迟钝，无法进行灵活的角度调整，角度转变困难，耗时费力、移动装置长期暴露在外，易损坏，影响其放置的稳定性、支撑力单一，支撑装置易损坏，使用寿命低的问题，其包括底座，所述底座的顶部固定有基座，基座的内腔安装有旋转电机，旋转电机的输出轴安装有齿轮盘，齿轮盘的侧壁啮合有限位齿轮，齿轮盘的顶部固定有承重柱；本发明具有润滑油涂抹便捷，不易磨损，灵敏度高、角度调整灵活，省时节力、移动部件闲置可收纳，不易损坏，稳定性好，双重支撑，使用寿命长的优点。

Description

一种机器人的关节机构以及机器人

技术领域

本发明属于机器人技术领域，具体为一种机器人的关节机构以及机器人。

背景技术

机器人包括一切模拟人类行为或思想与模拟其他生物的机械(如机器狗，机器猫，机器车等)，狭义上对机器人的定义还有很多分类法及争议，有些电脑程序甚至也被称为机器人，在当代工业中，机器人指能自动执行任务的人造机器装置，用以取代或协助人类工作，一般会是机电装置，由计算机程序或是电子电路控制，机器人是自动执行工作的机器装置，机器人可接受人类指挥，也可以执行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动，机器人执行的是取代或是协助人类工作的工作，例如制造业、建筑业，或是危险的工作，机器人可以是高级整合控制论、机械电子、计算机、材料和仿生学的产物但是日本不同意这种说法，日本人认为“机器人就是任何高级的自动机械”，这就把那种尚需一个人操纵的机械手包括进去了，因此，很多日本人概念中的机器人，并不是欧美人所定义的，一般说来，人们都可以接受这种说法，即机器人是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器，***标准化组织采纳了美国机器人协会给机器人下的定义：“一种可编程和多功能的，用来搬运材料、零件、工具的操作机；或是为了执行不同的任务而具有可改变和可编程动作的专门***，”机器人能力的评价标准包括：智能，指感觉和感知，包括记忆、运算、比较、鉴别、判断、决策、学习和逻辑推理等；机能，指变通性、通用性或空间占有性等；物理能，指力、速度、连续运行能力、可靠性、联用性、寿命等，因此，可以说机器人是具有生物功能的空间三维坐标机器。

但是目前市场上的机器人的关节机构在使用一端时间后不可避免的会产生一定磨损，并且由于关节机构存在一定的隐蔽性，对其进行润滑油涂抹就会存在诸多的困难，这样就会进一步造成关节机构的磨损，并且由于缺乏有效的润滑油涂抹，在关节机构进行运动时，就会出现一定的迟钝，造成使用的不便；并且关节结构无法进行有效的角度调整，这样在面对不同的使用需求时，就需要将其改变方向，耗时费力；现有的机器人在移动后，移动装置依旧暴露在外，这样就会造成机器人的放置不稳定，同时移动装置的暴露在外也会影响机器人的美观性；机器人在支撑时，通常只有单一的支撑力，这样在长期使用后，就会对单一的支撑装置造成损坏，机器人的使用寿命也随之降低。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种机器人的关节机构以及机器人，有效的解决了目前市场上的机器人的关节机构以及机器人易磨损，关节机构润滑油涂抹不便，运行迟钝，无法进行灵活的角度调整，角度转变困难，耗时费力、移动装置长期暴露在外，易损坏，影响其放置的稳定性、支撑力单一，支撑装置易损坏，使用寿命低的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种机器人的关节机构以及机器人，包括底座，所述底座的顶部固定有基座，基座的内腔安装有旋转电机，旋转电机的输出轴安装有齿轮盘，齿轮盘的侧壁啮合有限位齿轮，齿轮盘的顶部固定有承重柱，承重柱的顶部固定有转盘，转盘的侧面固定有辅助杆，辅助杆的底部安装有承压球，转盘的顶部固定有工作箱，工作箱内腔的底部固定有导向块，工作箱的侧面安装有导液管，导液管的一端安装有封闭块，工作箱的内腔安装有水泵，水泵底部的输出端安装有第一输液管，水泵顶部的输出端安装有第二输液管，第二输液管的顶部安装有分流管，分流管的一端安装有雾化喷头，工作箱的侧面固定有放置块，放置块的顶部安装有驱动电机，驱动电机的输出端安装有驱动杆，驱动杆的一端安装有转向齿轮，转向齿轮的侧面啮合有卡位齿轮，转向齿轮的中部固定有转动杆，转动杆的一端固定有转向球，转向球的顶部固定有支撑臂。

优选的，所述基座的顶部开设有环形凹槽，且基座顶部环形凹槽的内壁与承压球的外部相贴合。

优选的，所述导液管内腔的一端安装有隔离网，且导液管的一端安装有阻位块，导液管上的阻位块固定在工作箱内腔的侧壁上。

优选的，所述工作箱的顶部开设有活动凹槽，且工作箱顶部的活动凹槽与支撑臂的一端相契合，工作箱的内腔为储油区。

优选的，所述雾化喷头的数量有两个，且两个雾化喷头位于工作箱的内腔呈平行并列设置。

优选的，所述底座的底部固定有承重块，承重块内腔的顶部安装有支架杆，支架杆的一端安装有调节杆，调节杆的一端安装有输出齿轮，输出齿轮的侧面啮合有输送齿轮，输送齿轮的中部安装有调节电机，调节杆中部的一端螺纹连接有移动块，移动块的中部安装有滑动杆，移动块的底部安装有滚轮，支撑臂的一端安装有操作杆，操作杆的一端安装有活动块，活动块的一端安装有活动杆，活动杆的一端安装有延伸杆，延伸杆的一端安装有收纳管，收纳管的内腔固定有承压块，承压块的顶部固定有定型杆，延伸杆位于收纳管内腔的一端环绕有弹簧。

优选的，所述滑动杆的数量有两个，且两个滑动杆位于承重块内腔呈平行并列设置。

优选的，所述承重块的底部开设有收纳凹槽，且承重块底部的收纳凹槽与滚轮相匹配。

优选的，所述收纳管的两端均开设有活动孔，且收纳管两端的活动孔直径均大于延伸杆的直径。

优选的，所述延伸杆的一端固定有挡板块，且延伸杆中挡板通过弹簧与收纳管内腔的底部传动连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)、在工作中，通过启动底座上基座内部的旋转电机，带动齿轮盘进行旋转，齿轮盘随之带动限位齿轮同时进行旋转，齿轮盘上的承重柱配合转盘带动工作箱进行旋转，当工作箱进行旋转时，转盘上的辅助杆配合承压球在基座的顶部进行转动，实现工作箱压力的降低，保证了该机器人的关节机构在使用时润滑油涂抹便捷，不易磨损，灵敏度高；

2)、通过打开工作箱上导液管的封闭块，将润滑油通过导液管注入工作箱的内腔，随后启动水泵，利用第一输液管对润滑油进行吸取，同时导向块对工作箱内部的润滑油进行引导，第一输液管配合水泵与第二输液管将润滑油输送至分流管的内腔，分流管利用水泵产生的力将润滑油通过雾化喷头排出，对转向球的表面进行喷涂润滑，喷涂完毕后，关闭水泵，当支撑臂使用时，启动驱动电机带动驱动杆进行旋转，促使转向齿轮随之旋转，转向齿轮又带动转动杆促使转向球上的支撑臂进行运动，保证了该机器人的关节机构在使用时角度调整灵活，省时节力；

3)、通过启动调节电机，带动输送齿轮进行旋转，输送齿轮随之带动输出齿轮，使调节杆进行旋转，调节杆上的移动块在定型杆的辅助下，带动滚轮突出承重块的底部，随之移动机器人，当机器人放置时，再次启动调节电机，使滚轮沿相反方向移动，直至滚轮移动至承重块的内腔，在操作杆进行使用时，操作杆上的活动块通过活动杆带动延伸杆在收纳管内部进行活塞运动，延伸杆在收纳管内部移动时，受到定型杆的限制，同时在弹簧的作用下实现延伸杆的位置复原，并对操作杆进行压力的降低，保证了该机器人在使用时移动部件闲置可收纳，不易损坏，稳定性好，双重支撑，使用寿命长。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明关节机构的结构示意图；

图2为本发明基座的俯视图；

图3为本发明承压球安装的结构示意图；

图4为本发明机器人的结构示意图；

图5为本发明活动块安装的结构示意图；

图6为本发明承压块安装的结构示意图；

图中：1、底座；2、基座；3、旋转电机；4、齿轮盘；5、限位齿轮；6、承重柱；7、转盘；8、辅助杆；9、承压球；10、工作箱；11、导液管；12、封闭块；13、水泵；14、第一输液管；15、第二输液管；16、分流管；17、雾化喷头；18、放置块；19、驱动电机；20、驱动杆；21、转向齿轮；22、卡位齿轮；23、转动杆；24、转向球；25、支撑臂；26、导向块；27、承重块；28、支架杆；29、调节杆；30、输出齿轮；31、输送齿轮；32、调节电机；33、滑动杆；34、滚轮；35、操作杆；36、活动块；37、活动杆；38、延伸杆；39、收纳管；40、承压块；41、定型杆；42、弹簧；43、移动块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一，由图1-6给出，本发明包括底座1，底座1的顶部固定有基座2，基座2的内腔安装有旋转电机3，旋转电机3的输出轴安装有齿轮盘4，齿轮盘4的侧壁啮合有限位齿轮5，齿轮盘4的顶部固定有承重柱6，承重柱6的顶部固定有转盘7，转盘7的侧面固定有辅助杆8，辅助杆8的底部安装有承压球9，通过承压球9的设置，使得转盘7的压力得到降低，且在移动时更加灵活，转盘7的顶部固定有工作箱10，工作箱10内腔的底部固定有导向块26，工作箱10的侧面安装有导液管11，导液管11的一端安装有封闭块12，工作箱10的内腔安装有水泵13，通过水泵13的设置，使得润滑油涂抹更加便捷，水泵13底部的输出端安装有第一输液管14，水泵13顶部的输出端安装有第二输液管15，第二输液管15的顶部安装有分流管16，分流管16的一端安装有雾化喷头17，工作箱10的侧面固定有放置块18，放置块18的顶部安装有驱动电机19，驱动电机19的输出端安装有驱动杆20，驱动杆20的一端安装有转向齿轮21，转向齿轮21的侧面啮合有卡位齿轮22，转向齿轮21的中部固定有转动杆23，转动杆23的一端固定有转向球24，转向球24的顶部固定有支撑臂25。

实施例二，在实施例一的基础上，基座2的顶部开设有环形凹槽，且基座2顶部环形凹槽的内壁与承压球9的外部相贴合，通过基座2的设置，使得其利用环形凹槽对承压球9的位置进行限定，同时承压球9也对转盘7所承受的压力进行降低。

实施例三，在实施例一的基础上，导液管11内腔的一端安装有隔离网，且导液管11的一端安装有阻位块，导液管11上的阻位块固定在工作箱10内腔的侧壁上，通过导液管11的设置，使得其配合隔离网对润滑油中存在的杂质进行分离，避免含有杂质的润滑油进入工作箱10的内腔，造成工作箱10的内腔组成部件因杂质过多产生堵塞的情况产生，并且导液管11为活动状态，当其内部积累杂质过多时，取出导液管11进行杂质清理或者直接更换导液管11均可。

实施例四，在实施例一的基础上，工作箱10的顶部开设有活动凹槽，且工作箱10顶部的活动凹槽与支撑臂25的一端相契合，工作箱10的内腔为储油区，通过工作箱10的设置，使得活动凹槽配合支撑臂25进行正常的位置变动，同时利用储油区对润滑油进行存放。

实施例五，在实施例一的基础上，雾化喷头17的数量有两个，且两个雾化喷头17位于工作箱10的内腔呈平行并列设置，通过雾化喷头17的设置，使得其对转向球24表面进行润滑油喷洒，避免转向球24与工作箱10长期使用后产生摩损或运行迟钝的情况产生。

实施例六，在实施例一的基础上，底座1的底部固定有承重块27，承重块27内腔的顶部安装有支架杆28，支架杆28的一端安装有调节杆29，调节杆29的一端安装有输出齿轮30，输出齿轮30的侧面啮合有输送齿轮31，输送齿轮31的中部安装有调节电机32，调节杆29中部的一端螺纹连接有移动块43，移动块43的中部安装有滑动杆33，移动块43的底部安装有滚轮34，支撑臂25的一端安装有操作杆35，操作杆35的一端安装有活动块36，活动块36的一端安装有活动杆37，活动杆37的一端安装有延伸杆38，延伸杆38的一端安装有收纳管39，收纳管39的内腔固定有承压块40，承压块40的顶部固定有定型杆41，延伸杆38位于收纳管39内腔的一端环绕有弹簧42。

实施例七，在实施例六的基础上，滑动杆33的数量有两个，且两个滑动杆33位于承重块27内腔呈平行并列设置，通过滑动杆33的设置，使得滚轮34在进行位置移动时不会出现移动失败的情况。

实施例八，在实施例六的基础上，承重块27的底部开设有收纳凹槽，且承重块27底部的收纳凹槽与滚轮34相匹配，通过承重块27的设置，使得其可以对滚轮34等结构进行收纳，避免其在闲置时爆露在外，造成滚轮34受到外力影响产生损坏的情况。

实施例九，在实施例六的基础上，收纳管39的两端均开设有活动孔，且收纳管39两端的活动孔直径均大于延伸杆38的直径，通过收纳管39的设置，使得延伸杆38可以在其内部进行活动，同时起到对延伸杆38的防护效果。

实施例十，在实施例六的基础上，延伸杆38的一端固定有挡板块，且延伸杆38中挡板通过弹簧42与收纳管39内腔的底部传动连接，通过延伸杆38的设置，使得其配合挡板块与弹簧42实现了延伸杆38的位置复原功能。

本实施例中：旋转电机3采用Y80M1-2异步电机；驱动电机19采用Y280S-2异步电机；调节电机32采用Y112M-4异步电机。

工作原理：工作时，首先在进行角度调整时，启动底座1上基座2内部的旋转电机3，带动齿轮盘4进行旋转，齿轮盘4随之带动限位齿轮5同时进行旋转，齿轮盘4上的承重柱6配合转盘7带动工作箱10进行旋转，当工作箱10进行旋转时，转盘7上的辅助杆8配合承压球9在基座2的顶部进行转动，实现工作箱10压力的降低；

当关节机构使用一端时间后，打开工作箱10上导液管11的封闭块12，将润滑油通过导液管11注入工作箱10的内腔，随后启动水泵13，利用第一输液管14对润滑油进行吸取，同时导向块26对工作箱10内部的润滑油进行引导，第一输液管14配合水泵13与第二输液管15将润滑油输送至分流管16的内腔，分流管16利用水泵13产生的力将润滑油通过雾化喷头17排出，对转向球24的表面进行喷涂润滑，喷涂完毕后，关闭水泵13，当支撑臂25使用时，启动驱动电机19带动驱动杆20进行旋转，促使转向齿轮21随之旋转，转向齿轮21又带动转动杆23促使转向球24上的支撑臂25进行运动；

在机器人进行移动时，启动调节电机32，带动输送齿轮31进行旋转，输送齿轮31随之带动输出齿轮30，使调节杆29进行旋转，调节杆29上的移动块43在定型杆41的辅助下，带动滚轮34突出承重块27的底部，随之移动机器人，当机器人放置时，再次启动调节电机32，使滚轮34沿相反方向移动，直至滚轮34移动至承重块27的内腔，在操作杆35进行使用时，操作杆35上的活动块36通过活动杆37带动延伸杆38在收纳管39内部进行活塞运动，延伸杆38在收纳管39内部移动时，受到定型杆41的限制，同时在弹簧42的作用下实现延伸杆38的位置复原，并对操作杆35进行压力的降低。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种机器人的关节机构，包括底座(1)，其特征在于：所述底座(1)的顶部固定有基座(2)，基座(2)的内腔安装有旋转电机(3)，旋转电机(3)的输出轴安装有齿轮盘(4)，齿轮盘(4)的侧壁啮合有限位齿轮(5)，齿轮盘(4)的顶部固定有承重柱(6)，承重柱(6)的顶部固定有转盘(7)，转盘(7)的侧面固定有辅助杆(8)，辅助杆(8)的底部安装有承压球(9)，转盘(7)的顶部固定有工作箱(10)，工作箱(10)内腔的底部固定有导向块(26)，工作箱(10)的侧面安装有导液管(11)，导液管(11)的一端安装有封闭块(12)，工作箱(10)的内腔安装有水泵(13)，水泵(13)底部的输出端安装有第一输液管(14)，水泵(13)顶部的输出端安装有第二输液管(15)，第二输液管(15)的顶部安装有分流管(16)，分流管(16)的一端安装有雾化喷头(17)，工作箱(10)的侧面固定有放置块(18)，放置块(18)的顶部安装有驱动电机(19)，驱动电机(19)的输出端安装有驱动杆(20)，驱动杆(20)的一端安装有转向齿轮(21)，转向齿轮(21)的侧面啮合有卡位齿轮(22)，转向齿轮(21)的中部固定有转动杆(23)，转动杆(23)的一端固定有转向球(24)，转向球(24)的顶部固定有支撑臂(25)。

2.根据权利要求1所述的一种机器人的关节机构，其特征在于：所述基座(2)的顶部开设有环形凹槽，且基座(2)顶部环形凹槽的内壁与承压球(9)的外部相贴合。

3.根据权利要求1所述的一种机器人的关节机构，其特征在于：所述导液管(11)内腔的一端安装有隔离网，且导液管(11)的一端安装有阻位块，导液管(11)上的阻位块固定在工作箱(10)内腔的侧壁上。

4.根据权利要求1所述的一种机器人的关节机构，其特征在于：所述工作箱(10)的顶部开设有活动凹槽，且工作箱(10)顶部的活动凹槽与支撑臂(25)的一端相契合，工作箱(10)的内腔为储油区。

5.根据权利要求1所述的一种机器人的关节机构，其特征在于：所述雾化喷头(17)的数量有两个，且两个雾化喷头(17)位于工作箱(10)的内腔呈平行并列设置。

6.根据权利要求1所述的一种机器人，其特征在于：所述底座(1)的底部固定有承重块(27)，承重块(27)内腔的顶部安装有支架杆(28)，支架杆(28)的一端安装有调节杆(29)，调节杆(29)的一端安装有输出齿轮(30)，输出齿轮(30)的侧面啮合有输送齿轮(31)，输送齿轮(31)的中部安装有调节电机(32)，调节杆(29)中部的一端螺纹连接有移动块(43)，移动块(43)的中部安装有滑动杆(33)，移动块(43)的底部安装有滚轮(34)，支撑臂(25)的一端安装有操作杆(35)，操作杆(35)的一端安装有活动块(36)，活动块(36)的一端安装有活动杆(37)，活动杆(37)的一端安装有延伸杆(38)，延伸杆(38)的一端安装有收纳管(39)，收纳管(39)的内腔固定有承压块(40)，承压块(40)的顶部固定有定型杆(41)，延伸杆(38)位于收纳管(39)内腔的一端环绕有弹簧(42)。

7.根据权利要求6所述的一种机器人，其特征在于：所述滑动杆(33)的数量有两个，且两个滑动杆(33)位于承重块(27)内腔呈平行并列设置。

8.根据权利要求6所述的一种机器人，其特征在于：所述承重块(27)的底部开设有收纳凹槽，且承重块(27)底部的收纳凹槽与滚轮(34)相匹配。

9.根据权利要求6所述的一种机器人，其特征在于：所述收纳管(39)的两端均开设有活动孔，且收纳管(39)两端的活动孔直径均大于延伸杆(38)的直径。

10.根据权利要求6所述的一种机器人，其特征在于：所述延伸杆(38)的一端固定有挡板块，且延伸杆(38)中挡板通过弹簧(42)与收纳管(39)内腔的底部传动连接。

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