CN219190258U - 机械臂及机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于机器人领域，公开了一种机械臂及机器人，机械臂包括机械臂本体和安装于机械臂本体末端以用于驱动执行机构旋转的驱动装置，驱动装置包括动力组件、第一传动件、第二传动件、调节部件和第一抵压件，第一传动件和第二传动件中的一者与动力组件连接、另一者用于与执行机构连接。该机械臂能够降低第一传动件和第二传动件之间发生相对转动的概率，并提高第一传动件和第二传动件之间的连接稳定性，还能通过调节部件调节第一抵压件与第二传动件之间的压力大小，从而调节第一传动件和第二传动件之间的扭矩，进而综合提高驱动控制执行机构运动的准确度，以提高执行机构的控制精度。

Description

机械臂及机器人

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，尤其涉及一种机械臂及机器人。

背景技术

相关技术的具有末端执行机构的机器人中，机械臂末端的用于驱动执行机构执行任务的驱动装置中使用的两个传动连接的传动件，二者之间容易产生相对转动，使得两个传动件难以保持同步旋转，从而导致执行机构的控制精度低下。

实用新型内容

本实用新型的第一个目的在于提供一种机械臂，其旨在解决相关技术中机械臂末端的驱动装置中两个传动件之间容易产生相对转动，从而导致执行机构的控制精度低下的技术问题。

为达到上述目的，本实用新型提供的方案是：

一种机械臂，包括：

机械臂本体和安装于所述机械臂本体末端以用于驱动执行机构旋转的驱动装置；

所述驱动装置包括动力组件、第一传动件、第二传动件、调节部件和第一抵压件，所述第一传动件和所述第二传动件中的一者与所述动力组件连接、另一者用于与所述执行机构连接；

所述第一传动件设有传动轴，所述第二传动件设有轴孔，所述传动轴的至少部分穿设于所述轴孔，以实现所述第一传动件与所述第二传动件的传动连接；

所述第一抵压件连接于所述传动轴并跟随所述传动轴转动，所述第一抵压件沿所述传动轴轴向的一端抵压于所述第二传动件，并与所述第二传动件配合产生用于阻止所述第一传动件与所述第二传动件相对转动的阻力；

所述调节部件连接于所述传动轴，以用于调节所述第一抵压件抵压于所述第二传动件的压力大小。

进一步地，所述第一抵压件的外侧壁与所述轴孔的内侧壁抵接配合，以实现第一传动件与第二传动件的传动连接。

进一步地，所述轴孔包括第一孔段和第二孔段，所述第一孔段与所述第二孔段沿同一轴线依次连通，且所述第二孔段的孔径大于所述第一孔段的孔径；

所述第一抵压件设于所述第二孔段内，并抵压于所述第一孔段与所述第二孔段交界处形成的第一台阶端面。

进一步地，所述轴孔还包括第三孔段，所述第三孔段、所述第一孔段与所述第二孔段沿同一轴线依次连通，且所述第三孔段的孔径大于所述第一孔段的孔径。

进一步地，所述传动轴包括第一轴部和第二轴部，所述第一轴部至少部分穿设于所述第一孔段和所述第二孔段内，所述第二轴部至少部分穿设于所述第三孔段内；

所述第一抵压件连接于所述第一轴部，并跟随所述第一轴部转动，所述调节部件连接于所述第一轴部，以用于调节所述第一抵压件抵压于所述第一台阶端面的压力大小。

进一步地，所述驱动装置还包括第二抵压件，所述第一轴部局部还穿设于所述第三孔段内，所述第二抵压件套设于所述第一轴部且位于所述第三孔段内，所述第二抵压件的轴向一端抵顶于所述第一孔段与所述第三孔段交界处形成的第二台阶端面，所述第二抵压件的另一端抵顶于所述第二轴部的轴向一端。

进一步地，所述调节部件包括调节件和弹性件，所述弹性件的轴向两端分别抵顶于所述第一抵压件和所述调节件，且所述弹性件用于为所述第一抵压件提供抵压于所述第二传动件的弹性作用力；所述调节件可活动地连接于所述传动轴，以用于调节所述弹性件作用于所述第一抵压件的弹性作用力大小。

进一步地，所述调节件沿周向间隔设有至少两个凸起部，每个所述凸起部设有穿孔，所述弹性件抵顶于所述调节件的一端依次穿设连接所述穿孔。

进一步地，所述第一传动件和所述第二传动件沿同一轴线依次连接；且/或，

所述动力组件包括驱动件和安装于所述机械臂本体末端的安装板体，所述驱动件安装于所述安装板体，并驱动连接所述第一传动件和所述第二传动件中的一者。

本实用新型的第二个目的在于提供一种机器人，包括：移动底座、用于执行操作任务的执行机构以及上述的机械臂，所述机械臂主体安装于所述移动底座，所述执行机构安装于所述驱动装置。

本实用新型提供的机械臂具有以下有益效果：

本申请的机械臂包括机械臂本体和安装于机械臂本体的末端以用于驱动执行机构旋转的驱动装置，其中，驱动装置包括动力组件、第一传动件、第二传动件、调节部件和第一抵压件，第一传动件和所述第二传动件中的一者与动力组件连接、另一者用于与执行机构连接，动力组件用于提供驱动力以带动执行机构进行作业。

而且，在本申请中，第一传动件设有传动轴，所述第二传动件设有轴孔，传动轴的至少部分穿设于轴孔，以实现第一传动件与第二传动件的传动连接；第一抵压件连接于传动轴并跟随传动轴转动，第一抵压件沿传动轴轴向的一端抵压于第二传动件，并与第二传动件配合产生用于阻止第一传动件与第二传动件相对转动的阻力。这样，可以降低第一传动件和第二传动件之间发生相对转动的概率，以提高第一转动件和第二传动件之间的连接稳定性，并保证第一传动件和第二传动件同步旋转，从而提高执行机构的控制精度。

另外，调节部件连接于传动轴，以用于调节第一抵压件抵压于第二传动件的压力大小，从而调节第一抵压件与第二传动件之间的压力大小，从而可调节第一传动件和第二传动件之间的扭矩，并达到使机械臂的驱动装置给执行机构输出不同扭矩的效果，进而提高控制执行机构运动的准确度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的机器人去除底座和机械臂本体的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的机械臂中驱动装置的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的机械臂中驱动装置去除动力组件的结构示意图；

图4是图3的***结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的机械臂中第一传动件、调节部件和第一抵压件的装配结构示意图；

图6是本实用新型实施例提供的机械臂中第一传动件的结构示意图；

图7是本实用新型实施例提供的机械臂中第二传动件的一个视角的结构示意图；

图8是本实用新型实施例提供的机械臂中第二传动件的另一个视角的结构示意图；

附图标号说明：

100、机械臂；200、机器人；

110、驱动装置；

111、动力组件；1111、驱动件；1112、安装板体；1113、连接孔；

112、第一传动件；1121、传动轴；11211、第一轴部；11212、第二轴部；11213、安装部；11214、安装孔；

113、第二传动件；1131、轴孔；11311、第一孔段；11312、第二孔段；11313、第三孔段；11314、环形台阶；11315、环状凸起；

114、调节部件；1141、调节件；1142、弹性件；1143、凸起部；

115、第一抵压件；116、第一台阶端面；117、第二抵压件；118、第二台阶端面；

210、执行机构；211、旋转盘；212、旋转轴；213、旋转套筒；214、夹持部。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

还需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上时，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接另一个元件或者也可以是通过居中元件间接连接另一个元件。

另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

如图1至图8所示，本申请实施例提供的机械臂100用于驱动机器人200中的执行机构210进行旋转运动，从而驱动执行机构210执行操作任务，如夹持相机等工件。

如图1至图4所示，本申请提供的机械臂100包括机械臂本体(未标示)和安装于机械臂本体末端以用于驱动执行机构210旋转的驱动装置110，从而使得执行机构210可以执行任务，例如当执行机构210为可进行旋转夹持工件的执行机构210时，可夹持相机。

其中，驱动装置110包括动力组件111、第一传动件112、第二传动件113、调节部件114和第一抵压件115，第一传动件112和第二传动件113中的一者与动力组件111连接、另一者用于与执行机构210连接。具体在本实施例中，第一传动件112与动力组件111连接，第二传动件113用于连接执行机构210，以将动力组件111的旋转输出动力经第一传动件112传递给第二传动件113。

第一传动件112设有传动轴1121，第二传动件113设有轴孔1131，传动轴1121的至少部分穿设于轴孔1131，以实现第一传动件112与第二传动件113的传动连接；第一抵压件115连接于传动轴1121并跟随传动轴1121转动，第一抵压件115沿传动轴1121轴向的一端抵压于第二传动件113，并与第二传动件113配合产生用于阻止第一传动件112与第二传动件113相对转动的阻力，这样，第一传动件112和第二传动件113的连接更稳定。调节部件114连接于传动轴1121，以用于调节第一抵压件115抵压于第二传动件113的压力大小，从而调节第一抵压件115与第二传动件113之间的压力大小。

可以理解地，本实施例的机械臂100包括机械臂本体和安装于机械臂本体末端以用于驱动执行机构210旋转的驱动装置110，这样，可以分别组装机械臂本体和驱动装置110，从而节省组装时长。本实施例的机械臂100通过设置第一传动件112和第二传动件113中的一个与动力组件111连接，另一个和执行机构210连接，可以实现将动力组件111输出的动力传递给执行机构210。而且，在本申请中，第一传动件112设有传动轴1121，所述第二传动件113设有轴孔1131，传动轴1121的至少部分穿设于轴孔1131，以实现第一传动件112与第二传动件113的传动连接。并且，第一抵压件115连接于传动轴1121并跟随传动轴1121转动，第一抵压件115沿传动轴1121轴向的一端抵压于第二传动件113，并与第二传动件113配合产生用于阻止第一传动件112与第二传动件113相对转动的阻力。这样，可使得第一传动件112和第二传动件113的连接更稳定，从而可以降低第一传动件112和第二传动件113之间发生相对转动的概率，进而提高第一转动件和第二传动件113之间的连接稳定性，并保证第一传动件112和第二传动件113同步旋转，从而提高执行机构210的控制精度。

另外，调节部件114连接于传动轴1121，以用于调节第一抵压件115抵压于第二传动件113的压力大小，从而调节第一抵压件115与第二传动件113之间的压力大小。例如，在组装机械臂100的驱动装置110时，根据待夹持的工件情况，可以利用调节部件114增大或减小第一压接件和第二传动件113之间的压力，从而可调整第一传动件112和第二传动件113之间的扭矩，以达到使机械臂100的驱动装置110给执行机构210输出不同扭矩的效果，进而提高控制执行机构210运动的准确度。

如图4所示，在一些实施例中，第一抵压件115的外侧壁与轴孔1131的内侧壁抵接配合，以实现第一传动件112与第二传动件113的传动连接。示例性的，第一抵压件115为垫片，既能实现第一传动件112与第二传动件113的传动连接，也能减少第一抵压件115与第二传动件113抵接处的磨损，从而提高第一抵压件115与第二传动件113的使用寿命。

如图4、图5和图8所示，在一些实施例中，轴孔1131包括第一孔段11311和第二孔段11312，第一孔段11311与第二孔段11312沿同一轴线依次连通，使得第一孔段11311和第二孔段11312保持同轴旋转。第二孔段11312的孔径大于第一孔段11311的孔径，第一抵压件115设于第二孔段11312内，并抵压于第一孔段11311与第二孔段11312交界处形成的第一台阶端面116，以实现第一抵压件115沿传动轴1121的轴向抵压于第二传动件113。而且，可以通过调节第一抵压件115与第一台阶端面116之间的压力来调节第一抵压件115与第二传动件113之间的压力大小。其中，调压部件和第一抵压件115都位于第二孔段11312内，能提高结构紧凑性。

如图4、图7和图8所示，在一些实施例中，轴孔1131还包括第三孔段11313，第三孔段11313、第一孔段11311与第二孔段11312沿同一轴线依次连通，使得第三孔段11313、第一孔段11311与第二孔段11312都能保持同轴旋转，且第三孔段11313的孔径大于第一孔段11311的孔径，结合第二孔段11312的孔径也大于第一孔段11311的孔径，显然，轴孔1131的内壁沿径向延伸出环形台阶11314。

如图4、图5和图6所示，在一些实施例中，传动轴1121包括第一轴部11211和第二轴部11212，第一轴部11211至少部分穿设于第一孔段11311和第二孔段11312内，以便于安装第一抵压件115和调压部件，第二轴部11212至少部分穿设于第三孔段11313内。第一抵压件115连接于第一轴部11211，并跟随第一轴部11211转动，调节部件114连接于第一轴部11211，以用于调节第一抵压件115抵压于第一台阶端面116的压力大小。

如图4所示，作为一种实施方式，第三孔段11313和第一孔段11311中至少一者与传动轴1121的外侧壁抵接配合，也能实现第一传动件112和第二传动件113的传动连接，此种情况下，为方便组装第一传动件112和第二传动件113，设置第一轴部11211的外径与第一孔段11311的内径适配，第二轴部11212的外径与第三孔段11313的内径适配。但是，为了减小第一传动件112与第二传动件113之间的磨损，作为另一种实施方式，在第一抵压件115外侧壁与轴孔1131的内侧壁抵接配合的基础上，传动轴1121的外侧壁与第一孔段11311和第三孔段11313之间留有间隙。

如图4和图5所示，在一些实施例中，驱动装置110还包括第二抵压件117，第一轴部11211局部还穿设于第三孔段11313内，第二抵压件117套设于第一轴部11211且位于第三孔段11313内，第二抵压件117的轴向一端抵顶于第一孔段11311与第三孔段11313交界处形成的第二台阶端面118，第二抵压件117的另一端抵顶于第二轴部11212的轴向一端，以将第二轴部11212与第二台阶端面118隔开，降低第二轴部11212与第二台阶端面118之间的磨损。示例性的，第二抵压件117为垫片。

如图4和图5所示，作为一种实施方式，为了提高第一传动件112和第二传动件113的传动稳定性，在第一抵压件115外侧壁与第二孔段11312的内侧壁抵接配合的基础上，第二抵压件117的外侧壁也与第三孔段11313的内侧壁抵接配合。

如图4和图5所示，在一些实施例中，调节部件114包括调节件1141和弹性件1142，弹性件1142的轴向两端分别抵顶于第一抵压件115和调节件1141，且弹性件1142用于为第一抵压件115提供抵压于第二传动件113的弹性作用力，这样，弹性件1142能推抵第一抵压件115抵压于第一台阶端面116。调节件1141可活动地连接于传动轴1121，以用于调节弹性件1142作用于第一抵压件115的弹性作用力大小。示例性的，为使结构简单，弹性件1142为弹簧，调节件1141为旋钮，弹簧围设于第一轴部11211的部分，且弹簧轴向的两端分别抵顶于第一抵压件115和旋钮。通过旋转旋钮可以调节弹簧的压缩程度，从而调节弹簧施加给第一抵压件115的弹力大小，进而调节第一抵压件115与第一台阶端面116之间的压力大小。

如图4和图5所示，在一些实施例中，调节件1141沿周向间隔设有至少两个凸起部1143，每个凸起部1143设有穿孔，弹性件1142抵顶于调节件1141的一端依次穿设连接穿孔，可以提高弹性件1142与调节件1141的连接稳定性。

如图2、图3和图6所示，在一些实施例中，第一传动件112和第二传动件113沿同一轴线依次连接，以提高第一传动件112和第二传动件113同步旋转的稳定性。动力组件111包括驱动件1111和安装于机械臂本体末端的安装板体1112，驱动件1111用于提供驱动力，驱动件1111可以是电机，如旋转电机，驱动件1111安装于安装板体1112，并驱动连接第一传动件112和第二传动件113中的一者。示例性的，第二轴部11212伸出第三孔段11313的部分形成有连接于驱动件1111输出端的安装部11213，安装部11213内设有安装孔11214，以连接驱动件1111的输出轴，从而接收驱动件1111输出的动力。

如图2所示，作为一种实施方式，机械臂本体包括依次连接的至少两个摆动臂(未标示)，如两个、三个等，具体不限制摆动臂的数量，安装板体1112上设有与动力组件111并排间隔设置的连接孔1113，最末端的摆动臂连接于连接孔1113。

如图1和图2所示，本实施例还提供一种机器人200，包括：移动底座(未标示)、用于执行操作任务的执行机构210以及上述的机械臂100，机械臂100主体安装于移动底座，以在移动底座的带动下在支撑面(如地面)上移动，执行机构210安装于驱动装置110，以在驱动装置110的驱动下执行操作任务。

可理解地，本实施例提供的机器人200通过使用上述的驱动装置110，可提高驱动装置110中的第一传动件112和第二传动件113的连接稳定性，并保证第一传动件112和第二传动件113同步旋转，还可调整第一传动件112和第二传动件113之间的扭矩，并达到使驱动装置110给执行机构210输出不同扭矩的效果，进而提高控制执行机构210运动的准确度以及提高执行机构210的控制精度。

如图1所示，作为一种实施方式，执行机构210包括沿同一轴线依次连接的旋转盘211、旋转轴212、旋转套筒213和具有夹紧和松开运动趋势的夹持部214，第二传动件113的外壁沿径向往外延伸出环状凸起11315，旋转盘211的一面固定连接于环状凸起11315，以跟随第二传动件113转动。旋转轴212连接于旋转盘211的另一面，以跟随旋转盘211转动，夹持部214通过旋转套筒213连接于旋转轴212，以跟随旋转轴212旋转，从而使得夹持部214跟随旋转轴212转动时，夹紧或松开工件，从而实现对工件的夹持。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种机械臂，其特征在于，包括机械臂本体和安装于所述机械臂本体末端以用于驱动执行机构旋转的驱动装置；

所述驱动装置包括动力组件、第一传动件、第二传动件、调节部件和第一抵压件，所述第一传动件和所述第二传动件中的一者与所述动力组件连接、另一者用于与所述执行机构连接；

所述第一传动件设有传动轴，所述第二传动件设有轴孔，所述传动轴的至少部分穿设于所述轴孔，以实现所述第一传动件与所述第二传动件的传动连接；

所述第一抵压件连接于所述传动轴并跟随所述传动轴转动，所述第一抵压件沿所述传动轴轴向的一端抵压于所述第二传动件，并与所述第二传动件配合产生用于阻止所述第一传动件与所述第二传动件相对转动的阻力；

所述调节部件连接于所述传动轴，以用于调节所述第一抵压件抵压于所述第二传动件的压力大小。

2.如权利要求1所述的机械臂，其特征在于，所述第一抵压件的外侧壁与所述轴孔的内侧壁抵接配合，以实现第一传动件与第二传动件的传动连接。

3.如权利要求1所述的机械臂，其特征在于，所述轴孔包括第一孔段和第二孔段，所述第一孔段与所述第二孔段沿同一轴线依次连通，且所述第二孔段的孔径大于所述第一孔段的孔径；

所述第一抵压件设于所述第二孔段内，并抵压于所述第一孔段与所述第二孔段交界处形成的第一台阶端面。

4.如权利要求3所述的机械臂，其特征在于，所述轴孔还包括第三孔段，所述第三孔段、所述第一孔段与所述第二孔段沿同一轴线依次连通，且所述第三孔段的孔径大于所述第一孔段的孔径。

5.如权利要求4所述的机械臂，其特征在于，所述传动轴包括第一轴部和第二轴部，所述第一轴部至少部分穿设于所述第一孔段和所述第二孔段内，所述第二轴部至少部分穿设于所述第三孔段内；

所述第一抵压件连接于所述第一轴部，并跟随所述第一轴部转动，所述调节部件连接于所述第一轴部，以用于调节所述第一抵压件抵压于所述第一台阶端面的压力大小。

6.如权利要求5所述的机械臂，其特征在于，所述驱动装置还包括第二抵压件，所述第一轴部局部还穿设于所述第三孔段内，所述第二抵压件套设于所述第一轴部且位于所述第三孔段内，所述第二抵压件的轴向一端抵顶于所述第一孔段与所述第三孔段交界处形成的第二台阶端面，所述第二抵压件的另一端抵顶于所述第二轴部的轴向一端。

7.如权利要求1-6任一项所述的机械臂，其特征在于，所述调节部件包括调节件和弹性件，所述弹性件的轴向两端分别抵顶于所述第一抵压件和所述调节件，且所述弹性件用于为所述第一抵压件提供抵压于所述第二传动件的弹性作用力；所述调节件可活动地连接于所述传动轴，以用于调节所述弹性件作用于所述第一抵压件的弹性作用力大小。

8.如权利要求7所述的机械臂，其特征在于，所述调节件沿周向间隔设有至少两个凸起部，每个所述凸起部设有穿孔，所述弹性件抵顶于所述调节件的一端依次穿设连接所述穿孔。

9.如权利要求1-6任一项所述的机械臂，其特征在于，所述第一传动件和所述第二传动件沿同一轴线依次连接；且/或，

所述动力组件包括驱动件和安装于所述机械臂本体末端的安装板体，所述驱动件安装于所述安装板体，并驱动连接所述第一传动件和所述第二传动件中的一者。

10.一种机器人，其特征在于，包括：移动底座、用于执行操作任务的执行机构以及如权利要求1-9任一项所述的机械臂，所述机械臂主体安装于所述移动底座，所述执行机构安装于所述驱动装置。

Images