机器人上的手臂运动系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种机器人上的手臂运动系统，该系统包括即可前后摆动、又可上下摆动的手臂外壳，具体来说，所述手臂运动系统包括安装在支架上的第一主轴；在第一主轴上设置有随着第一主轴转动的转动平台，在所述转动平台上安装有手臂外壳，在所述手臂外壳内安装有第二主轴和用于带动手臂外壳绕着所述第二主轴旋转的第二电机，所述转动都是通过齿轮传递的，从而可以实现机器人手臂的平稳两级传动，并且在两级传动机构中都设置有机械限位和电子限位构件，从而保证机器人手臂运动的安全性，防止手臂运动超过临界值。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及机器人的控制及运动领域，具体涉及一种机器人上的手臂运动系统。
技术介绍
机器人技术是当今社会的一个重要发展研究方向，人们为了各自目的、实现各种功能而设计出多种机器人，其中，能够执行多种动作的机器人备受人们的青睐，然而，机器人具有其独特的构造特点，当机器人做动作时，往往不够自然，显得比较生硬，尤其是比较拟人化的摆手、拥抱等动作，需要通过控制机器人手臂做比较复杂的多自由度动作，并且对动作的连贯性和速度的均一性都有较高的要求，如一种卡通机器人，其手臂较短，需要配合其舞蹈动作做一些手臂上摆并且向外张开的动作时，往往由于机构僵化而显得生疏、不协调，另外，机器人的内部构造比较复杂、精细，如果其手臂运动过量，超过预定的运动范围，容易对其他部件及其内部设施造成破坏，并且机器人容易受到外力的作用，如小朋友用手扳、握机器人的手臂时，容易致使机器人的手臂运动超出其预设的运动范围，目前还没有一种能够完美解决上述问题的新的技术方案。由于上述原因，本专利技术人对现有的机器人手臂及其控制系统做了深入研究，设计出一种能够解决上述问题的新的机器人上的手臂运动系统。
技术实现思路
为了克服上述问题，本专利技术人进行了锐意研究，设计出一种机器人上的手臂运动系统，该系统包括即可前后摆动、又可上下摆动的手臂外壳，具体来说，所述手臂运动系统包括安装在支架上的第一主轴；在第一主轴上设置有随着第一主轴转动的转动平台，在所述转动平台上安装有手臂外壳，在所述手臂外壳内安装有第二主轴和用于带动手臂外壳绕着所述第二主轴旋转的第二电机，所述转动都是通过齿轮传递的，从而可以实现机器人手臂的平稳两级传动，并且在两级传动机构中都设置有机械限位和电子限位构件，从而保证机器人手臂运动的安全性，防止手臂运动超过临界值，从而完成本技术。具体来说，本技术的目的在于提供以下方面：(1)一种机器人上的手臂运动系统，其特征在于，该系统包括：安装在支架1上的第一主轴2；在第一主轴2上设置有随着第一主轴2转动的转动平台3，在转动平台3上安装有第二主轴(4)和手臂外壳10，在手臂外壳10内设置有第二电机5，第二电机5带动手臂外壳10绕着所述第二主轴4旋转。(2)根据上述(1)所述的手臂运动系统，其特征在于，所述第一主轴2的轴线方向与X轴方向相同，所述第二主轴4的轴线方向与X轴方向垂直。(3)根据上述(1)所述的手臂运动系统，其特征在于，所述手臂运动系统还包括带动第一主轴2转动的第一电机6，所述第一电机6和第一主轴2之间通过齿轮相连。(4)根据上述(1)所述的手臂运动系统，其特征在于，在所述转动平台3上朝向主轴的一侧设置有机械限位销31，在所述支架1上开设有滑槽11，所述滑槽呈半圆形，所述机械限位销31伸入到滑槽11内，并随着转动平台3的旋转在所述滑槽内移动。(5)根据上述(1)所述的手臂运动系统，其特征在于，在所述转动平台3上朝向主轴的一侧设置有第一电子限位挡片32，在所述支架1上设置有第一电子限位开关12，在所述第一电子限位开关12上开设有供第一电子限位挡片32通过的第一豁槽13，所述第一电子限位挡片32可通过所述第一豁槽13。(6)根据上述(1)所述的手臂运动系统，其特征在于，在所述第二主轴4上设置有主轴齿轮7，在第二电机5与第二主轴4之间设置有多个齿轮8，所述第二电机5带动齿轮8绕着所述第二主轴4上的主轴齿轮7旋转。(7)根据上述(6)所述的手臂运动系统，其特征在于，所述手臂外壳10上还设置有随着手臂外壳10一同饶着第二主轴4旋转的主轴外壳9，主轴外壳9上开设有容纳转动平台3的外壳豁槽91，所述主轴外壳随着第二主轴4旋转，其外壳豁槽边缘的壁与转动平台3之间的间隙随之改变，当所述第二主轴4旋转至机械性极限位置时，所述外壳豁槽边缘的壁与转动平台3抵接。(8)根据上述(7)所述的手臂运动系统，其特征在于，在所述主轴外壳9上还设置有第二电子限位开关92，在所述转动平台3上还设置有第二电子限位挡片33，在所述第二电子限位开关92上开设有供第二电子限位挡片33通过的第二豁槽93，所述第二电子限位挡片33可通过所述第二豁槽93。本技术所具有的有益效果包括：(1)根据本技术提供的机器人上的手臂运动系统都通过齿轮齿条传递动力，其俯仰运动更为平稳、安全，还可以允许外力搬动机器人手臂进行运动；(2)根据本技术提供的机器人上的手臂运动系统具有电子限位部和机械限位部，既能够精确控制手臂转动角度，还能够充分保证手臂旋转的程度，使得即便在出现意外的情况下，机器人手臂的旋转角度也不会超过最大的警戒值，从而充分确保了机器人手臂的安全和稳定性。(4)根据本技术提供的机器人上的手臂运动系统巧妙地布置机械限位和电子限位构件的位置，能够节约机器人内部空间，提高其空间利用效率。附图说明图1示出根据本技术一种优选实施方式的机器人上的手臂运动系统整体结构示意图；图2示出根据本技术一种优选实施方式的机器人上的手臂运动系统第二主轴及其附近构件结构示意图；图3示出根据本技术一种优选实施方式的机器人上的手臂运动系统的滑槽及其附近构件剖视图；图4示出根据本技术一种优选实施方式的机器人上的手臂运动系统的滑槽及其附近构件整体结构示意图；图5示出根据本技术一种优选实施方式的机器人上的手臂运动系统的主轴外壳及其上的外壳豁槽结构示意图；图6示出根据本技术一种优选实施方式的机器人上的手臂运动系统的转动平台及其上的第一电子限位挡片和第二电子限位挡片结构示意图；图7示出根据本技术一种优选实施方式的机器人上的手臂运动系统的手臂外壳及其内部构件的结构示意图。附图标号说明：1-支架11-滑槽12-第一电子限位开关13-第一豁槽2-第一主轴3-转动平台31-机械限位销32-第一电子限位挡片33-第二电子限位挡片4-第二主轴5-第二电机6-第一电机7-主轴齿轮8-齿轮9-主轴外壳91-外壳豁槽92-第二电子限位开关93-第二豁槽10-手臂外壳具体实施方式下面通过附图和实施例对本技术进一步详细说明。通过这些说明，本技术的特点和优点将变得更为清楚明确。在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。根据本技术提供的机器人上的手臂运动系统，如图1、图2和图7中所示，该系统包括即可以前后摆动、也可以上下摆动的手臂外壳10，具体来说，该系统包括安装在支架1上的第一主轴2；在第一主轴2上设置有随着第一主轴2转动的转动平台3，在转动平台3上安装有第二主轴4和手臂外壳10，手臂外壳10内设置有第二电机5，第二电机5带动手臂外壳10绕着所述第二主轴4旋转，所述手臂外壳具体安装在第二主轴所对应的齿轮箱上，从而使得整体外观更为协调、美观。其中，所述支架安装在机器人的躯干上，相对于机器人来说是不动的，本技术中以机器人正对着的方向为前方，也就是图1中的Y轴正方向，所述第一主轴2的轴线方向与X轴方向一致，即第一主轴带动手臂外壳在Y-Z平面内摆动；所述第二主轴4的轴线方向与X轴方向垂直，即第二主轴带动手臂外壳在X-Z平面内摆动，由于该摆动的起点在机器人身本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机器人上的手臂运动系统，其特征在于，该系统包括：安装在支架(1)上的第一主轴(2)；在第一主轴(2)上设置有随着第一主轴(2)转动的转动平台(3)，在转动平台(3)上安装有第二主轴(4)和手臂外壳(10)，在手臂外壳(10)内设置有第二电机(5)，第二电机(5)带动手臂外壳(10)绕着所述第二主轴(4)旋转。

【技术特征摘要】
1.一种机器人上的手臂运动系统，其特征在于，该系统包括：安装在支架(1)上的第一主轴(2)；在第一主轴(2)上设置有随着第一主轴(2)转动的转动平台(3)，在转动平台(3)上安装有第二主轴(4)和手臂外壳(10)，在手臂外壳(10)内设置有第二电机(5)，第二电机(5)带动手臂外壳(10)绕着所述第二主轴(4)旋转。2.根据权利要求1所述的手臂运动系统，其特征在于，所述第一主轴(2)的轴线方向与X轴方向相同，所述第二主轴(4)的轴线方向与X轴方向垂直。3.根据权利要求1所述的手臂运动系统，其特征在于，所述手臂运动系统还包括带动第一主轴(2)转动的第一电机(6)，所述第一电机(6)和第一主轴(2)之间通过齿轮相连。4.根据权利要求1所述的手臂运动系统，其特征在于，在所述转动平台(3)上朝向主轴的一侧设置有机械限位销(31)，在所述支架(1)上开设有滑槽(11)，所述滑槽呈半圆形，所述机械限位销(31)伸入到滑槽(11)内，并随着转动平台(3)的旋转在所述滑槽内移动。5.根据权利要求1所述的手臂运动系统，其特征在于，在所述转动平台(3)上朝向主轴的一侧设置有第一电子限位挡片(32)，在所述支架(1)上设置有第一电子限位开关(12)，在所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：王伟，冉晓林，
申请(专利权)人：王伟，冉晓林，
类型：新型
国别省市：北京;11