CN209986951U - 机器人 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种机器人，包括机器人躯干、机器人手臂、主控制器以及多束线缆，机器人躯干上设置有用于驱动机器人手臂运动的多个肩部执行器，机器人手臂上依次连接有多个可相对运动的手臂执行器，主控制器设置在机器人躯干上用以控制对应的执行器工作，以使机器人手臂具有多个自由度，主控制器、多个肩部执行器、多个手臂执行器中相邻两个之间分别通过线缆束电连接，每束线缆布置在所经过的肩部执行器或手臂执行器的外表面，和/或者，每束线缆穿过所经过的肩部执行器或手臂执行器，和/或者，每束线缆穿过所经过的肩部执行器之间的间隙或手臂执行器之间的间隙或肩部执行器和手臂执行器之间的间隙，以保证机器人运动***稳定运行且具有较好的外观。

Description

机器人

技术领域

本公开涉及机器人生产制造技术领域，具体地，涉及一种机器人。

背景技术

机器人的运动***通常包括多个相互串联的执行器，其多自由度的运动依靠对应执行器之间的配合实现。控制器与执行器之间连接有线缆，以向对应的执行器传输动力源和控制信息。因此，线缆的走线布置关系到运动***的稳定性，也影响着整体外观设计。对应执行器之间需留有线缆余量，如果余量过短，机器人运动过程中会拉扯线缆，容易导致线缆破损，甚至拉断，最终导致机器人不能正常工作。如果余量过长，机器人运动时，多余的线缆在机器人外壳的狭小空间里不能正常活动，就会挤压机器人外壳，严重时可能导致机器人外壳破裂，影响机器人外观。同时，余量过长，浪费材料，增加了成本。另外，现有技术中为了给线缆留有足够的布置空间，导致机器人外壳的设计受限，影响机器人整体外观设计。

实用新型内容

本公开的目的是提供一种机器人，在该机器人中，通过在对应执行器上以及相邻执行器之间巧妙布置线缆，使得线缆不会影响机器人运动，也不影响机器人整体外观设计。

为了实现上述目的，本公开提供一种机器人，包括机器人躯干、机器人手臂、主控制器以及多束线缆，所述机器人躯干上设置有用于驱动所述机器人手臂运动的多个肩部执行器，所述机器人手臂上依次连接有多个可相对运动的手臂执行器，所述主控制器设置在所述机器人躯干上用以控制对应的执行器工作，以使所述机器人手臂具有多个自由度，所述主控制器、多个所述肩部执行器、多个所述手臂执行器中相邻两个之间分别通过线缆束电连接，每束所述线缆布置在所经过的所述肩部执行器或所述手臂执行器的外表面，和/或者，每束所述线缆穿过所经过的所述肩部执行器或所述手臂执行器，和/或者，每束所述线缆穿过所经过的所述肩部执行器之间的间隙或所述手臂执行器之间的间隙或所述肩部执行器和所述手臂执行器之间的间隙。

可选地，所述肩部执行器包括第一肩部执行器和第二肩部执行器，所述手臂执行器包括依次相连的大臂执行器、手肘执行器、小臂执行器及手腕执行器，所述大臂执行器、所述手肘执行器、所述小臂执行器和所述手腕执行器构造成所述机器人手臂，

所述第一肩部执行器设置在所述主控制器和所述第二肩部执行器之间，所述第二肩部执行器的一端与所述大臂执行器相连以驱动所述大臂执行器运动，所述第一肩部执行器与所述第二肩部执行器的另一端相连以驱动所述第二肩部执行器运动，所述机器人手臂的多个执行器中位于上方的执行器能够驱动与之相邻的位于下方的执行器运动，

所述多束线缆包括第一线缆、第二线缆、第三线缆、第四线缆、第五线缆和第六线缆，所述第一线缆电连接所述主控制器和所述第一肩部执行器，所述第二线缆电连接所述第一肩部执行器和所述第二肩部执行器，所述第三线缆电连接所述第二肩部执行器和所述大臂执行器，所述第四线缆电连接所述大臂执行器和所述手肘执行器，所述第五线缆电连接所述手肘执行器和所述小臂执行器，所述第六线缆电连接所述小臂执行器和所述手腕执行器，以使所述主控制器能够控制对应的执行器工作。

可选地，所述主控制器设置于所述机器人躯干的后背，所述第一线缆的一端与所述主控制器的电信号输出端口相连，另一端穿过所述机器人躯干上左右两个所述第一肩部执行器之间形成的空隙，并与位于所述第一肩部执行器前侧的电信号输入端口相连。

可选地，所述第一肩部执行器用于驱动所述第二肩部执行器前后转动，从而带动所述机器人手臂前后运动，

所述第二线缆的一端与位于所述第一肩部执行器后侧的电信号输出端口相连，另一端从前向后部分绕设在所述第一肩部执行器与所述第二肩部执行器之间的旋转轴上且位于该两者的间隙内，并与位于所述第二肩部执行器前侧上方的电信号输入端口相连。

可选地，所述第二肩部执行器与所述大臂执行器的上端相连以驱动所述大臂执行器左右运动，

所述大臂执行器包括大臂执行器主体和固定连接在所述大臂执行器主体上端用于与所述第二肩部执行器相连的一对第一连接板，所述一对第一连接板的上端可转动地连接在所述第二肩部执行器的前后两侧，所述一对第一连接板的下端设置有第一走线孔，

所述第三线缆的一端与位于所述第二肩部执行器后侧下方的电信号输出端口相连，另一端向上延伸并从上方越过所述第二线缆，然后沿着所述第一肩部执行器后侧外表面延伸并穿过位于所述第二肩部执行器端部的第二过线孔，之后在所述一对第一连接板之间延伸，最后由内向外穿过位于前侧的第一连接板上的所述第一走线孔，并沿着所述大臂执行器主体的外表面延伸直至与位于所述大臂执行器主体上的电信号输入端口相连。

可选地，所述第二肩部执行器包括位于其后侧的肩部执行器后端盖，所述肩部执行器后端盖包括肩部执行器端盖本体板和形成在所述肩部执行器端盖本体板上的第一环形凸缘，所述肩部执行器端盖本体板的外表面上开设有沿其长度方向延伸的走线槽，所述走线槽延伸至所述第一环形凸缘的内部，且所述第一环形凸缘的侧壁上与所述走线槽相对的一侧开设有所述第二过线孔，

所述第三线缆的另一端在所述走线槽内延伸并进入所述第一环形凸缘的内部，之后从所述第二过线孔穿出至所述一对第一连接板之间。

可选地，所述第一走线孔为沿所述第一连接板的宽度方向布置的长圆孔。

可选地，所述大臂执行器的下端与所述手肘执行器的上端相连以驱动所述手肘执行器绕所述大臂执行器的轴线转动，

所述第四线缆的上端与所述大臂执行器的信号输出端口相连，另一端绕设在所述大臂执行器与所述手肘执行器之间的旋转轴上且位于该两者之间的间隙内，并与所述手肘执行器的信号输入端口相连。

可选地，所述手肘执行器的下端与所述小臂执行器的上端相连以驱动所述小臂执行器上下运动，

所述小臂执行器包括小臂执行器主体和固定连接在所述小臂执行器主体上端用于与所述手肘执行器相连的一对第二连接板，所述一对第二连接板的上端可转动地连接在所述手肘执行器的相对两侧，所述一对第二连接板的下端开设有第三走线孔，

所述第五线缆的一端与所述手肘执行器的电信号输出端口相连，另一端沿所述手肘执行器的外表面向下延伸并穿过位于所述手肘执行器端部的第四过线孔，之后由内向外穿过其中一个所述第二连接板上端的第五走线孔，并沿着该第二连接板的外表面向下延伸，然后由外向内穿过位于该第二连接板下端的第三走线孔，之后在所述一对第二连接板之间延伸，最后由内向外穿过另一个所述第二连接板上的第三走线孔，并沿着所述小臂执行器主体的外表面延伸直至与位于所述小臂执行器主体上的电信号输入端口相连。

可选地，所述手肘执行器包括位于其后侧的手肘执行器端盖，所述手肘执行器端盖包括手肘执行器端盖本体板和形成在所述手肘执行器端盖本体板上的第二环形凸缘，所述第二环形凸缘的内部与所述一个第二连接板上的第五走线孔连通，所述第四过线孔开设在所述第二环形凸缘的侧壁的下方，

所述第五线缆的另一端沿所述手肘执行器端盖的外表面延伸，并部分绕设在所述第二环形凸缘的外侧，之后从所述第四过线孔进入所述第二环形凸缘的内部，并由内向外从所述第五走线孔穿出。

可选地，所述第三走线孔为沿所述第二连接板的宽度方向布置的长圆孔。

可选地，所述小臂执行器的下端与所述手腕执行器的上端相连以驱动所述手腕执行器绕所述小臂执行器的轴线转动，

所述第六线缆的上端与所述小臂执行器的信号输出端口相连，另一端绕设在所述小臂执行器与所述手腕执行器之间的旋转轴上且位于该两者之间的间隙内，并与所述手腕执行器上的信号输入端口相连。

通过上述技术方案，在本公开提供的机器人中，布置在主控制器、多个肩部执行器以及多个手臂执行器之间的线缆束除了位于对应执行器内部的线缆部分，线缆的其他部分或是沿着对应执行器的外表面布置，即贴近执行器外表面布置，或是位于相邻执行器之间的间隙布置。基于此，在主控制器控制多个肩部执行器、多个手臂执行器运动过程中，由于线缆位于执行器外表面上的部分贴近在执行器外表面上，不会向外突出，从而不会向外挤压机器人的外壳，因此能够避免出现因线缆挤压机器人外壳而造成机器人外壳破裂的情况，且能够节约线缆。并且，通过控制布置在相邻执行器之间的间隙内的线缆余量，当相邻两个执行器发生相对运动时，执行器不会拉扯线缆，因此能够避免出现因拉扯线缆而导致线缆破损、甚至拉断的情况，从而能够保证线缆的布置不会影响机器人的运动，有利于保证机器人运动***的稳定性。另外，基于本公开中线缆的布置方式，机器人外壳的设计不再受限于线缆的布线，有利于机器人具有更好的外观。

此外，在本公开提供的机器人中，从主控制器至机器人手臂上最下端的执行器之间，相邻两个执行器之间通过单独的线缆电连接，即，主控制器与执行器之间采用多段式线缆串联。相较于现有技术中主控制器采用单独的线缆分别与每个执行器相连的技术方案相比，本公开采用的多段式串联的方式缩短了每束线缆的长度。在节约材料的同时，能够降低线缆布置的难度，从而降低线缆挤压机器人外壳和缠绕执行器的风险。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是本公开一种示例性实施方式提供的机器人的轴侧示意图；

图2是本公开一种示例性实施方式提供的机器人的后视示意图；

图3是图2中A部分的放大示意图；

图4是图2中E部分的放大示意图；

图5是图2中G部分的放大示意图；

图6是本公开一种示例性实施方式提供的机器人的前视示意图；

图7是图6中B部分的放大示意图；

图8是图6中E部分的放大示意图

图9是本公开一种示例性实施方式提供的机器人的轴侧示意图；

图10是图9中F部分的放大示意图；

图11是图9中I部分的放大示意图；

图12是本公开一种示例性实施方式提供的机器人的轴侧示意图；

图13是图12中C部分的放大示意图；

图14是图12中J部分的放大示意图；

图15是本公开一种示例性实施方式提供的机器人的轴侧示意图；

图16是图15中H部分的放大示意图；

图17是本公开一种示例性实施方式提供的机器人的轴侧示意图；

图18是图17中L部分的放大示意图；

图19是本公开一种示例性实施方式提供的机器人的轴侧示意图；

图20是图19中M部分的放大示意图；

图21是本公开一种示例性实施方式提供的肩部执行器后端盖的轴侧示意图；

图22是本公开一种示例性实施方式提供的第一连接板的轴侧示意图；

图23是本公开一种示例性实施方式提供的手肘执行器端盖的轴侧示意图；

图24是本公开一种示例性实施方式提供的第二连接板的轴侧示意图。

附图标记说明

1 第一线缆 2 第二线缆

3 第三线缆 4 第四线缆

5 第五线缆 6 第六线缆

10 第一肩部执行器 20 第二肩部执行器

21 肩部执行器后端盖 211 第二过线孔

212 走线槽 213 肩部执行器端盖本体板

214 第一环形凸缘 30 大臂执行器

31 第一连接板 311 第一走线孔

32 大臂执行器主体 40 手肘执行器

41 手肘执行器端盖 411 第四过线孔

412 手肘执行器端盖本体板 413 第二环形凸缘

50 小臂执行器 51 第二连接板

511 第五走线孔 512 第三走线孔

52 小臂执行器主体 60 手腕执行器

100 机器人躯干 200 机器人手臂

300 主控制器

401 第一肩部执行器与第二肩部执行器之间的旋转轴

402 大臂执行器与手肘执行器之间的旋转轴

403 小臂执行器与手腕执行器之间的旋转轴

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右、前、后”通常是以机器人本身为基础进行定义的，具体地，以机器人站立、静止且机器人手臂200处于自然下垂时的状态定义的，朝向机器人头部的方向为上，朝向机器人脚部的方向为下，机器人所面向的方位为前，反之为后，当机器人面向前方时，机器人左手所在的方位为左，机器人右手所在的方位为右，“内、外”则是指相应部件或结构的轮廓的内外。上述方位词仅用于解释和说明本公开，并不解释为对本公开的限制。此外，所使用的术语如“第一”、“第二”等是为了区别一个要素和另一个要素，不具有顺序性和重要性。另外，在参考附图的描述中，不同附图中的同一标记表示相同的要素。

如图1至图24所示，本公开提供了一种机器人，该机器人包括机器人躯干100、机器人手臂200、主控制器300以及多束线缆，机器人躯干100上设置有用于驱动机器人手臂200运动的肩部执行器，机器人手臂200上依次连接有多个可相对运动的手臂执行器，主控制器300设置在机器人躯干100上用以控制对应的执行器工作，以使机器人手臂200 具有多个自由度，主控制器300、肩部执行器、多个手臂执行器中相邻两个之间分别通过线缆束电连接，每束线缆布置在所经过的肩部执行器或手臂执行器的外表面，和/或者，每束线缆穿过所经过的肩部执行器或手臂执行器，和/或者，每束线缆穿过所经过的肩部执行器之间的间隙或手臂执行器之间的间隙或肩部执行器和手臂执行器之间的间隙。

通过上述技术方案，在本公开提供的机器人中，布置在主控制器300、多个肩部执行器以及多个手臂执行器之间的线缆束除了位于对应执行器内部的线缆部分，线缆的其他部分有的沿着对应执行器的外表面布置，即贴近执行器外表面布置，有的位于相邻执行器之间的间隙内。基于此，在主控制器300控制多个肩部执行器、多个手臂执行器运动过程中，由于线缆位于执行器外表面上的部分贴近在执行器外表面上，不会向外突出，从而不会向外挤压机器人的外壳，因此能够避免出现因线缆挤压机器人外壳而造成机器人外壳破裂的情况，且能够节约线缆。并且，通过控制布置在相邻执行器之间的间隙内的线缆余量，当相邻两个执行器发生相对运动时，执行器不会拉扯线缆，因此能够避免出现因拉扯线缆而导致线缆破损、甚至拉断的情况，从而能够保证线缆的布置不会影响机器人的运动，有利于保证机器人运动***的稳定性。另外，基于本公开中线缆的布置方式，机器人外壳的设计不再受限于线缆的布线，有利于机器人具有更好的外观。

此外，在本公开提供的机器人中，从主控制器300至机器人手臂200上最下端的执行器之间，相邻两个执行器之间通过单独的线缆电连接，即，主控制器300与执行器之间采用多段式线缆串联。相较于现有技术中主控制器采用单独的线缆分别与每个执行器相连的技术方案相比，本公开采用的多段式串联的方式缩短了每束线缆的长度。在节约材料的同时，能够降低线缆布置的难度，从而降低线缆挤压机器人外壳和缠绕执行器的风险。

需要说明的是，在本公开中，对于单束线缆而言，除去位于对应执行器内部的剩余线缆，即单束线缆的外露于执行器的线缆部分的布置方式可以是一部分沿着相邻两个对应的执行器的外表面布置，另一部分位于两者之间的间隙内，也可以指单束线缆的外露线缆部分全部沿着相邻两个对应的执行器的外表面布置，还可以指单束线缆的外露线缆部分全部位于相邻两个对应执行器之间的间隙内。根据相邻两个执行器的位置关系、连接关系及相对运动关系等，可对应选择不同的线缆走线方式，本公开对此不作限制。

机器人的执行器是用于接收控制信息并对受控对象施加控制作用的装置，通常设置有电机、减速器等，其工作原理及结构为本领域技术人员所熟知，此处不再赘述。

在本公开中，基于机器人手臂设计所需自由度数量的考虑，机器人手臂200上可以具有任意适当数量的执行器。对应地，可设置相应数量的线缆，本公开对肩部执行器和机器人手臂200上的执行器的数量不作限制。

在本公开提供的具体实施方式中，参考图1所示，肩部执行器包括第一肩部执行器10和第二肩部执行器20，手臂执行器包括依次相连的大臂执行器30、手肘执行器40、小臂执行器50及手腕执行器60，大臂执行器30、手肘执行器40、小臂执行器50和手腕执行器60构造成机器人手臂200。

其中，第一肩部执行器10设置在主控制器300和第二肩部执行器20之间，第二肩部执行器20的一端与大臂执行器30相连以驱动大臂执行器30运动，例如，驱动大臂执行器30绕其与第二肩部执行器20的连接轴左右转动，或者，驱动大臂执行器20相对于第二肩部执行器20水平移动或上下移动。第一肩部执行器10与第二肩部执行器20的另一端相连以驱动第二肩部执行器20运动，例如驱动第二肩部执行器20绕其与第一肩部执行器10的连接轴前后转动。机器人手臂200的多个执行器中位于上方的执行器能够驱动与之相邻的位于下方的执行器运动，机器人手臂200上的多个执行器之间的运动关系可根据设计决定。

对应地，参考图1所示，多束线缆包括第一线缆1、第二线缆2、第三线缆3、第四线缆4、第五线缆5和第六线缆6，第一线缆1电连接主控制器300和第一肩部执行器10，第二线缆2电连接第一肩部执行器10和第二肩部执行器20，第三线缆3电连接第二肩部执行器20和大臂执行器30，第四线缆4电连接大臂执行器30和手肘执行器40，第五线缆5电连接手肘执行器40和小臂执行器50，第六线缆6电连接小臂执行器50和手腕执行器60，以使主控制器300能够控制对应的执行器工作。

下面结合图1至图24，基于主控制器300、肩部执行器、以及上述多个手臂执行器之间的位置关系、连接关系及相对运动关系具体描述线缆的布线。

在本公开提供的一种示例性实施方式中，如图1至图3及图7所示，主控制器300 可设置于机器人躯干100的后背。具体地，主控制器300可设置在机器人躯干100的内骨架上。第一线缆1的一端与主控制器300的电信号输出端口相连，另一端穿过机器人躯干100上左右两个第一肩部执行器10之间形成的空隙，并与位于第一肩部执行器10 前侧的电信号输入端口相连。工作时，主控制器300通过第一线缆1给第一肩部执行器 10通电并向其传输控制信号，以使第一肩部执行器10驱动第二肩部执行器20运动，从而带动机器人手臂200执行相应动作，例如前后转动，前后水平移动等。

在本公开提供的一种示例性实施方式中，第一肩部执行器10可用于驱动第二肩部执行器20前后转动，从而带动机器人手臂200前后运动。同样地，第一肩部执行器10 通过第二线缆2给第二肩部执行器20通电并向其传输控制信号。

具体地，如图1、图4、图8和图13所示，第二线缆2的一端与位于第一肩部执行器10后侧的电信号输出端口相连，另一端从前向后部分绕设在第一肩部执行器10与第二肩部执行器20之间的旋转轴401上且位于该两者的间隙内，并与位于第二肩部执行器 20前侧上方的电信号输入端口相连。基于此，当第一肩部执行器10相对于第二肩部执行器20前后转动时，第二线缆2能够随着第一肩部执行器10与第二肩部执行器20之间的旋转轴401的转动而转动，且由于第二线缆2位于发生相对转动位置的部分位于间隙内，因此不会向外挤压机器人外壳。另外，通过合理设置第二线缆2位于上述间隙内的线缆余量，即可保证在第二肩部执行器20相对于第一肩部执行器10转动时，执行器不会对

第二线缆2造成拉扯。

在本公开提供的一种示例性实施方式中，第二肩部执行器20可与大臂执行器30的上端相连以驱动大臂执行器30左右运动。第二肩部执行器20通过第三线缆3给大臂执行器30通电并向其传输控制信号。

其中，如图1、图2、图4和图10所示，大臂执行器30包括大臂执行器主体32和固定连接在大臂执行器主体32上端用于与第二肩部执行器20相连的一对第一连接板31，一对第一连接板31的上端可转动地连接在第二肩部执行器20的前后两侧，一对第一连接板31的下端设置有第一走线孔311。

第三线缆3的一端与位于第二肩部执行器20后侧下方的电信号输出端口相连，另一端向上延伸并从上方越过第二线缆2，然后沿着第一肩部执行器10后侧外表面延伸并穿过位于第二肩部执行器20端部的第二过线孔211，之后在一对第一连接板31之间延伸，最后由内向外穿过位于前侧的第一连接板31上的第一走线孔311，并沿着大臂执行器主体32的外表面延伸直至与位于大臂执行器主体32上的电信号输入端口相连。也就是说，第三线缆3的一部分沿着第二肩部执行器10外表面布置，一部分位于大臂执行器30的一对第一连接板31之间，另一部分沿着大臂执行器主体32的外表面布置。其中，第三线缆3位于一对第一连接板31之间的部分在运动过程中不会挤压机器人外壳，可设置适当的余量。基于此，当大臂执行器30相对于第二肩部执行器20左右转动(即绕图4所示的两者的垂直于的图面方向的连接轴转动)时，第三线缆3既不会挤压机器人的外壳，也不会受到第二肩部执行器20和大臂执行器30的拉扯。

在本实施方式中，为了进一步保证第三线缆3位于第二肩部执行器20和大臂执行器主体32上的部分始终贴近在对应执行器的外表面上，可以在第二肩部执行器20和大臂执行器主体32上设置线卡(未图示)，以确保在大臂执行器30相对于第二肩部执行器 20运动过程中，第三线缆3不会向外挤压机器人外壳。

进一步地，如图4和图21所示，第二肩部执行器20包括位于其后侧的肩部执行器后端盖21，肩部执行器后端盖21包括肩部执行器端盖本体板213和形成在肩部执行器端盖本体板213上的第一环形凸缘214，肩部执行器端盖本体板213的外表面上开设有沿其长度方向(即如图2、图4所示第二肩部执行器20的延伸方向)延伸的走线槽212，走线槽212延伸至第一环形凸缘214的内部，且第一环形凸缘214的侧壁上与走线槽212 相对的一侧开设有第二过线孔211。其中，第三线缆3的另一端在走线槽212内延伸并进入第一环形凸缘214的内部，之后从第二过线孔211穿出至一对第一连接板31之间。基于此，第三线缆3能够更好地贴近在第二肩部执行器20的外表面。而且由于第一环形凸缘214的存在，使得第三线缆3位于第二肩部执行器20与第一连接板31转动相连的部分不会发生缠绕，保证了第三线缆3的安全。

其中，如图4和图22所示，第一走线孔311为沿第一连接板30的宽度方向(即如图4所示的机器人的左右方向)布置的长圆孔，以便在运动过程中，第三线缆3能够在长圆孔中实现位置的微调。

在本公开提供的一种示例性实施方式中，大臂执行器30的下端与手肘执行器40的上端相连以驱动手肘执行器40绕大臂执行器30的轴线转动。具体地，大臂执行器主体 32的下端与手肘执行器40的上端可转动相连，大臂执行器30通过第四线缆4给手肘执行器40通电并向其传输控制信号。

如图1、图10及图20所示，第四线缆4的上端与大臂执行器30的信号输出端口相连，另一端绕设在大臂执行器30与手肘执行器40之间的旋转轴402上且位于该两者之间的间隙内，并与手肘执行器40的信号输入端口相连。

基于此，当手肘执行器40相对于大臂执行器30转动时，第四线缆4能够随着大臂执行器30与手肘执行器40之间的旋转轴402的转动而转动，且由于第四线缆4的一部分位于两者之间的间隙内，另一部分贴近在大臂执行器30与手肘执行器40的外表面布置，因此不会向外挤压机器人外壳。另外，通过合理设置第四线缆4位于上述间隙内的线缆余量，即可保证在大臂执行器30相对于手肘执行器40转动或两者一起相对于第二肩部执行器20转动时，执行器不会对第四线缆4造成拉扯。

在本公开提供的一种示例性实施方式中，手肘执行器40的下端可与小臂执行器50的上端相连以驱动小臂执行器50上下运动。手肘执行器40通过第五线缆5给小臂执行器50通电并向其传输控制信号。

其中，如图1、图5、图16及图18所示，小臂执行器50包括小臂执行器主体52 和固定连接在小臂执行器主体52上端用于与手肘执行器40相连的一对第二连接板51，一对第二连接板51的上端可转动地连接在手肘执行器40的相对两侧，一对第二连接板 51的下端开设有第三走线孔512。

第五线缆5的一端与手肘执行器40的电信号输出端口相连，另一端沿手肘执行器40的外表面向下延伸并穿过位于手肘执行器40端部的第四过线孔411，之后由内向外穿过其中一个第二连接板51上端的第五走线孔511，并沿着该第二连接板51的外表面向下延伸，然后由外向内穿过位于该第二连接板51下端的第三走线孔512，之后在一对第二连接板51之间延伸，最后由内向外穿过另一个第二连接板51上的第三走线孔512，并沿着小臂执行器主体52的外表面延伸直至与位于小臂执行器主体52上的电信号输入端口相连。

也就是说，第五线缆5的一部分沿着手肘执行器40外表面布置，一部分位于小臂执行器50的一对第二连接板51之间，一部分沿着其中一个第二连接板51的外表面布置，另一部分沿着小臂执行器主体52的外表面布置。其中，第五线缆5位于一对第二连接板 51之间的部分在运动过程中不会挤压机器人外壳，可设置适当的余量。基于此，当小臂执行器50相对于手肘执行器40转动时，第五线缆5既不会挤压机器人的外壳，也不会受到小臂执行器50和手肘执行器40的拉扯。

在本实施方式中，为了进一步保证第五线缆5位于手肘执行器40和小臂执行器主体52上的部分始终贴近在对应执行器的外表面上，可以在手肘执行器40和小臂执行器主体52上设置线卡(未图示)，以确保在小臂执行器50相对于手肘执行器40运动过程中，第五线缆5不会向外挤压机器人外壳。

具体地，如图1、图5、图23及图24所示，手肘执行器40包括位于其后侧的手肘执行器端盖41，手肘执行器端盖41包括手肘执行器端盖本体板412和形成在手肘执行器端盖本体板412上的第二环形凸缘413，第二环形凸缘413的内部与一个第二连接板51 (如图5所示的位于左侧的第二连接板51)上的第五走线孔511连通，第四过线孔411 开设在第二环形凸缘413的侧壁的下方。第五线缆5的另一端沿手肘执行器端盖41的外表面延伸，并部分绕设在第二环形凸缘413的外侧，之后从第四过线孔411进入第二环形凸缘413的内部，并由内向外从第五走线孔511穿出。基于此，第五线缆5绕设在第二环形凸缘413上的部分能够随着小臂执行器50与手肘执行器41的转动而转动，第五线缆5不会被拉扯。

其中，如图16和图24所示，第三走线孔512为沿第二连接板51的宽度方向(即如图15所示的机器人的前后方向)布置的长圆孔，以便在运动过程中，第五线缆5能够在长圆孔中实现位置的微调。

在本公开提供的一种示例性实施方式中，小臂执行器50的下端与手腕执行器60的上端相连以驱动手腕执行器60绕小臂执行器50的轴线转动。小臂执行器50通过第六线缆6给手腕执行器60通电并向其传输控制信号。

如图1、图9、图11及图14所示，第六线缆6的上端与小臂执行器50的信号输出端口相连，另一端绕设在小臂执行器50与手腕执行器60之间的旋转轴上且位于该两者之间的间隙内，并与手腕执行器60上的信号输入端口相连。

基于此，当手腕执行器60相对于小臂执行器50转动时，第六线缆6能够随着小臂执行器50与手腕执行器60之间的旋转轴403的转动而转动，且由于第六线缆6的一部分位于两者之间的间隙内，另一部分分别贴近小臂执行器50与手碗执行器60的外表面布置，因此不会向外挤压机器人外壳。另外，通过合理设置第六线缆6位于上述间隙内的线缆余量，即可保证在小臂执行器50相对于手腕执行器60转动或两者一起相对于手肘肩部执行器40转动时，执行器不会对第六线缆6造成拉扯。

另外，在本公开中，机器人还包括末端执行器，例如图1所示手部70，

手部70可转动地与手腕执行器60的下端相连且手腕执行器60可通过第七线缆(未图示) 给末端执行器70通电和传输控制信号。

在本公开中，上述执行器内可设置有PCB控制板，线缆的两端分别与对应控制器内的PCB控制板电连接。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (12)

1.一种机器人，其特征在于，包括机器人躯干(100)、机器人手臂(200)、主控制器(300)以及多束线缆，所述机器人躯干(100)上设置有用于驱动所述机器人手臂(200)运动的多个肩部执行器，所述机器人手臂(200)上依次连接有多个可相对运动的手臂执行器，所述主控制器(300)设置在所述机器人躯干(100)上用以控制对应的执行器工作，以使所述机器人手臂(200)具有多个自由度，所述主控制器(300)、多个所述肩部执行器、多个所述手臂执行器中相邻两个之间分别通过线缆束电连接，每束所述线缆布置在所经过的所述肩部执行器或所述手臂执行器的外表面，和/或者，每束所述线缆穿过所经过的所述肩部执行器或所述手臂执行器，和/或者，每束所述线缆穿过所经过的所述肩部执行器之间的间隙或所述手臂执行器之间的间隙或所述肩部执行器和所述手臂执行器之间的间隙。

2.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述肩部执行器包括第一肩部执行器(10)和第二肩部执行器(20)，所述手臂执行器包括依次相连的大臂执行器(30)、手肘执行器(40)、小臂执行器(50)及手腕执行器(60)，所述大臂执行器(30)、所述手肘执行器(40)、所述小臂执行器(50)和所述手腕执行器(60)构造成所述机器人手臂(200)，

所述第一肩部执行器(10)设置在所述主控制器(300)和所述第二肩部执行器(20)之间，所述第二肩部执行器(20)的一端与所述大臂执行器(30)相连以驱动所述大臂执行器(30)运动，所述第一肩部执行器(10)与所述第二肩部执行器(20)的另一端相连以驱动所述第二肩部执行器(20)运动，所述机器人手臂(200)的多个执行器中位于上方的执行器能够驱动与之相邻的位于下方的执行器运动，

所述多束线缆包括第一线缆(1)、第二线缆(2)、第三线缆(3)、第四线缆(4)、第五线缆(5)和第六线缆(6)，所述第一线缆(1)电连接所述主控制器(300)和所述第一肩部执行器(10)，所述第二线缆(2)电连接所述第一肩部执行器(10)和所述第二肩部执行器(20)，所述第三线缆(3)电连接所述第二肩部执行器(20)和所述大臂执行器(30)，所述第四线缆(4)电连接所述大臂执行器(30)和所述手肘执行器(40)，所述第五线缆(5)电连接所述手肘执行器(40)和所述小臂执行器(50)，所述第六线缆(6)电连接所述小臂执行器(50)和所述手腕执行器(60)，以使所述主控制器(300)能够控制对应的执行器工作。

3.根据权利要求2所述的机器人，其特征在于，所述主控制器(300)设置于所述机器人躯干(100)的后背，所述第一线缆(1)的一端与所述主控制器(300)的电信号输出端口相连，另一端穿过所述机器人躯干(100)上左右两个所述第一肩部执行器(10)之间形成的空隙，并与位于所述第一肩部执行器(10)前侧的电信号输入端口相连。

4.根据权利要求2所述的机器人，其特征在于，所述第一肩部执行器(10)用于驱动所述第二肩部执行器(20)前后转动，从而带动所述机器人手臂(200)前后运动，

所述第二线缆(2)的一端与位于所述第一肩部执行器(10)后侧的电信号输出端口相连，另一端从前向后部分绕设在所述第一肩部执行器(10)与所述第二肩部执行器(20)之间的旋转轴(401)上且位于该两者的间隙内，并与位于所述第二肩部执行器(20)前侧上方的电信号输入端口相连。

5.根据权利要求4所述的机器人，其特征在于，所述第二肩部执行器(20)与所述大臂执行器(30)的上端相连以驱动所述大臂执行器(30)左右运动，

所述大臂执行器(30)包括大臂执行器主体(32)和固定连接在所述大臂执行器主体(32)上端用于与所述第二肩部执行器(20)相连的一对第一连接板(31)，所述一对第一连接板(31)的上端可转动地连接在所述第二肩部执行器(20)的前后两侧，所述一对第一连接板(31)的下端设置有第一走线孔(311)，

所述第三线缆(3)的一端与位于所述第二肩部执行器(20)后侧下方的电信号输出端口相连，另一端向上延伸并从上方越过所述第二线缆(2)，然后沿着所述第一肩部执行器(10)后侧外表面延伸并穿过位于所述第二肩部执行器(20)端部的第二过线孔(211)，之后在所述一对第一连接板(31)之间延伸，最后由内向外穿过位于前侧的第一连接板(31)上的所述第一走线孔(311)，并沿着所述大臂执行器主体(32)的外表面延伸直至与位于所述大臂执行器主体(32)上的电信号输入端口相连。

6.根据权利要求5所述的机器人，其特征在于，所述第二肩部执行器(20)包括位于其后侧的肩部执行器后端盖(21)，所述肩部执行器后端盖(21)包括肩部执行器端盖本体板(213)和形成在所述肩部执行器端盖本体板(213)上的第一环形凸缘(214)，所述肩部执行器端盖本体板(213)的外表面上开设有沿其长度方向延伸的走线槽(212)，所述走线槽(212)延伸至所述第一环形凸缘(214)的内部，且所述第一环形凸缘(214)的侧壁上与所述走线槽(212)相对的一侧开设有所述第二过线孔(211)，

所述第三线缆(3)的另一端在所述走线槽(212)内延伸并进入所述第一环形凸缘(214)的内部，之后从所述第二过线孔(211)穿出至所述一对第一连接板(31)之间。

7.根据权利要求5所述的机器人，其特征在于，所述第一走线孔(311)为沿所述第一连接板(31)的宽度方向布置的长圆孔。

8.根据权利要求2-7中任一项所述的机器人，其特征在于，所述大臂执行器(30)的下端与所述手肘执行器(40)的上端相连以驱动所述手肘执行器(40)绕所述大臂执行器(30)的轴线转动，

所述第四线缆(4)的上端与所述大臂执行器(30)的信号输出端口相连，另一端绕设在所述大臂执行器(30)与所述手肘执行器(40)之间的旋转轴上且位于该两者之间的间隙内，并与所述手肘执行器(40)的信号输入端口相连。

9.根据权利要求2-7中任一项所述的机器人，其特征在于，所述手肘执行器(40)的下端与所述小臂执行器(50)的上端相连以驱动所述小臂执行器(50)上下运动，

所述小臂执行器(50)包括小臂执行器主体(52)和固定连接在所述小臂执行器主体(52)上端用于与所述手肘执行器(40)相连的一对第二连接板(51)，所述一对第二连接板(51)的上端可转动地连接在所述手肘执行器(40)的相对两侧，所述一对第二连接板(51)的下端开设有第三走线孔(512)，

所述第五线缆(5)的一端与所述手肘执行器(40)的电信号输出端口相连，另一端沿所述手肘执行器(40)的外表面向下延伸并穿过位于所述手肘执行器(40)端部的第四过线孔(411)，之后由内向外穿过其中一个所述第二连接板(51)上端的第五走线孔(511)，并沿着该第二连接板(51)的外表面向下延伸，然后由外向内穿过位于该第二连接板(51)下端的第三走线孔(512)，之后在所述一对第二连接板(51)之间延伸，最后由内向外穿过另一个所述第二连接板(51)上的第三走线孔(512)，并沿着所述小臂执行器主体(52)的外表面延伸直至与位于所述小臂执行器主体(52)上的电信号输入端口相连。

10.根据权利要求9所述的机器人，其特征在于，所述手肘执行器(40)包括位于其后侧的手肘执行器端盖(41)，所述手肘执行器端盖(41)包括手肘执行器端盖本体板(412)和形成在所述手肘执行器端盖本体板(412)上的第二环形凸缘(413)，所述第二环形凸缘(413)的内部与所述一个第二连接板(51)上的第五走线孔(511)连通，所述第四过线孔(411)开设在所述第二环形凸缘(413)的侧壁的下方，

所述第五线缆(5)的另一端沿所述手肘执行器端盖(41)的外表面延伸，并部分绕设在所述第二环形凸缘(413)的外侧，之后从所述第四过线孔(411)进入所述第二环形凸缘(413)的内部，并由内向外从所述第五走线孔(511)穿出。

11.根据权利要求9所述的机器人，其特征在于，所述第三走线孔(512)为沿所述第二连接板(51)的宽度方向布置的长圆孔。

12.根据权利要求2-7中任一项所述的机器人，其特征在于，所述小臂执行器(50)的下端与所述手腕执行器(60)的上端相连以驱动所述手腕执行器(60)绕所述小臂执行器(50)的轴线转动，

所述第六线缆(6)的上端与所述小臂执行器(50)的信号输出端口相连，另一端绕设在所述小臂执行器(50)与所述手腕执行器(60)之间的旋转轴(403)上且位于该两者之间的间隙内，并与所述手腕执行器(60)上的信号输入端口相连。

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