一种平面机械臂及机器人制造技术

本发明专利技术提供的一种平面机械臂，包括平台、第一臂、第二臂、第一连杆、第二连杆、第一臂驱动组件和第一连杆驱动组件。该平面机械臂将驱动元件设置于底部的平台上，第一臂和第二臂除了自身重量以及配套的连杆重量外，没有额外的重量,运行速度较快。采用该平面机械臂的机器人，具有末端移动速度快等特点，对机器人的快速作业具有良好的效果。

A plane manipulator and robot

The invention provides a plane manipulator, which includes a platform, a first arm, a second arm, a first connecting rod, a second connecting rod, a first arm driving component and a first connecting rod drive component. The plane arm sets the driving element on the bottom of the platform. The first and second arms have no extra weight and run faster than their own weight and the connecting rod weight. The robot using the planar manipulator has the characteristics of fast moving end and so on, which has a good effect on the robot's fast operation.

【技术实现步骤摘要】
一种平面机械臂及机器人
本专利技术涉及机器人领域，具体涉及一种平面机械臂及机器人。
技术介绍
机器人可以分为并联机器人和串联机器人，其中，串联机器人常见的类型有关节机器人。常见的关节机器人，其每一臂的驱动元件安装于与前臂连接的关节上，随着臂数量的增多，每一臂的负载会相应增加，导致臂的驱动动力元件体积增加、臂的运动速度减慢、臂的精度减少等问题，不利于关节机器人的高速化和微型化。因此，实现臂的轻量化是机器人末端移动高速化的一个研究方向。
技术实现思路
为了实现机器人臂的轻量化，本专利技术提供一种平面机械臂，该平面机械臂将驱动元件设置于底部的平台上，第一臂和第二臂除了自身重量以及配套的连杆重量外，没有额外的重量，机械臂运动速度较快。本专利技术还提供了一种应用该平面机械臂的机器人，具有工作末端移动速度快等特点，在快速作业中具有良好的效果。相应的，本专利技术提供的平面机械臂，包括平台、第一臂、第二臂、第一连杆、第二连杆、第一臂驱动组件和第一连杆驱动组件；所述平台与xy平面平行，在所述平台x正向上，设置有y向相对的第一基转轴连接件和第二基转轴连接件；一圆柱形的第一基转轴固定在所述第一基转轴连接件上；一圆柱形的第二基转轴固定在所述第二基转轴连接件上；所述第一基转轴轴线和所述第二基转轴轴线分别与y轴平行；所述第一臂始端铰接于所述第二基转轴上，末端与所述第二臂始端铰接；所述第一连杆始端铰接于所述第一基转轴上，末端与所述第二连杆始端铰接；所述第二连杆末端铰接与所述第二臂中部或末端上；所述第一臂、第二臂、第一连杆和第二连杆构成一四连杆机构；所述第一臂驱动组件安装于所述平台上，用于驱动所述第一臂绕所述第二基转轴转动；所述第一连杆驱动组件安装于所述平台上，用于驱动所述第一连杆绕所述第一基转轴转动。优选的实施方式，所述第一基转轴轴线与所述第二基转轴轴线共线。优选的实施方式，所述第一臂与所述第二连杆平行且长度相等；所述第一连杆平行于所述第二臂。优选的实施方式，所述第二臂长度大于或等于所述第一连杆长度。优选的实施方式，所述第一臂驱动组件包括第一臂驱动底座、第一臂驱动电机、第一臂驱动丝杆、第一臂驱动滑块和第一臂驱动连接件；所述第一臂驱动底座铰接在所述平台的x负向上；所述第一臂驱动丝杆和第一臂驱动滑块安装于第一臂驱动外壳内，所述第一臂驱动滑块套在所述第一臂驱动丝杆上，所述第一臂驱动连接件与所述第一臂驱动滑块连接固定；所述第一臂驱动连接件与所述丝杆同轴，并与所述第一臂始端连接固定；所述第一臂驱动外壳与所述第一臂驱动电机并排固定于所述第一臂驱动底座上；所述第一臂驱动电机的转轴和所述第一臂驱动丝杆的一端在所述第一臂驱动底座内基于齿轮连接传动；所述第一臂驱动连接件与所述第一臂始端连接固定并驱动所述第一臂绕所述第二基转轴转动。优选的实施方式，所述第一连杆驱动组件包括第一连杆驱动底座、第一连杆驱动电机、第一连杆驱动丝杆、第一连杆驱动滑块和第一连杆驱动连接件；所述第一连杆驱动底座铰接在所述平台的x负向上；所述第一连杆驱动丝杆和第一连杆驱动滑块安装于第一连杆驱动外壳内，所述第一连杆驱动滑块套在所述第一连杆驱动丝杆上，所述第一连杆驱动连接件与所述第一连杆驱动滑块连接固定；所述第一连杆驱动连接件与所述丝杆同轴，并与所述第一连杆始端连接固定；所述第一连杆驱动外壳与所述第一连杆驱动电机并排固定于所述第一连杆驱动底座上；所述第一连杆驱动电机的转轴和所述第一连杆驱动丝杆的一端在所述第一连杆驱动底座内基于齿轮连接传动；所述第一连杆驱动连接件与所述第一连杆始端连接固定并驱动所述第一连杆绕所述第一基转轴转动。优选的实施方式，所述第一臂为空心柱状结构；所述第二臂由两块第二臂盖板组成，所述两块第二臂盖板之间通过一个以上的第二臂固定件连接固定。相应的，本专利技术还提供了一种机器人，该机器人包括了以上任意一项所述的平面机械臂和工作末端；所述工作末端设置在所述第二臂末端。本专利技术提供一种平面机械臂，该平面机械臂将驱动元件设置于底部的平台上，第一臂和第二臂除了自身重量以及配套的连杆重量外，没有额外的重量，机械臂运动速度较快。本专利技术还提供了一种应用该平面机械臂的机器人，具有工作末端移动速度快等特点，在快速作业中具有良好的效果。附图说明为了更清楚地说明本专利技术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专利技术的一些实施例，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获得其它的附图。图1示出了本专利技术实施例平面机械臂的三维结构示意图；图2示出了本专利技术实施例平面机械臂的正视图；图3示出了本专利技术实施例平面机械臂的后视图；图4示出了本专利技术实施例平面机械臂的俯视图；图5示出了本专利技术实施例的第一臂正视图；图6示出了本专利技术实施例的第一连杆正视图；图7示出了本专利技术实施例平面机械臂的运动简图；图8示出了本专利技术实施例第一连杆驱动组件的透视图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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它实施例，都属于本专利技术保护的范围。图1示出了本专利技术实施例平面机械臂的三维结构示意图，图2示出了本专利技术实施例平面机械臂的前视图，图3示出了本专利技术实施例平面机械臂的后视图，图4示出了本专利技术实施例平面机械臂的俯视图。本专利技术实施例提供的平面机械臂，包括平台101、第一臂102、第二臂103、第一连杆105、第二连杆104、第一臂驱动组件107和第一连杆驱动组件106。所述平台101与xy平面平行，具体实施中，平台101顶面为一平面，该平面与xy平面平行，形状不唯一。在所述平台x正向上，设置有y向相对的第一基转轴连接件109和第二基转轴连接件111；一圆柱形的第一基转轴108固定在所述第一基转轴连接件109上；一圆柱形的第二基转轴110固定在所述第二基转轴连接件111上。第一基转轴108和第二基转轴110的轴线分别于y轴平行，为了工作末端运动轨迹计算的便利性，通常将第一基转轴108和第二基转轴110的轴线设置为共线，具体实施中，还可以将第一基转轴和第二基转轴设置为一个整体，一体加工与安装。由于视角的关系，第一基转轴108和第二基转轴110在附图中并没有完全显示，但由于该部件的结构以及设置形式较为容易理解，因此不另外设置附图对其进行介绍。第一基转轴和第二基转轴主要用于将第一臂102始端和第一连杆105始端悬空至设定的高度上，使第一基转轴和第二基转轴与平台之间留有空间供第一臂102和第一连杆105运动，避免第一臂102和第一连杆105与平台101产生干涉。图1示出了本专利技术实施例的第一臂三维结构示意图，图4示出了本专利技术实施例第一臂俯视结构示意图，图5示出了本专利技术实施例第一臂结构正视图。具体实施中，第一臂102可采用空心柱状结构，在减轻其自重的同时，维持一定的刚性。所述所述第一臂102始端铰接于所述第二基转轴110上，末端与所述第二臂103始端铰接；为了供第一臂驱动组件107安装连接，第一臂102在始端背离末端的方向上，延伸出第一臂连接件，第一臂连接件与第一臂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种平面机械臂，其特征在于，所述平面机械臂包括平台、第一臂、第二臂、第一连杆、第二连杆、第一臂驱动组件和第一连杆驱动组件；所述平台与xy平面平行，在所述平台x正向上，设置有y向相对的第一基转轴连接件和第二基转轴连接件；一圆柱形的第一基转轴固定在所述第一基转轴连接件上，一圆柱形的第二基转轴固定在所述第二基转轴连接件上；所述第一基转轴轴线和所述第二基转轴轴线分别与y轴平行；所述第一臂始端铰接于所述第二基转轴上，末端与所述第二臂始端铰接；所述第一连杆始端铰接于所述第一基转轴上，末端与所述第二连杆始端铰接；所述第二连杆末端铰接在所述第二臂中部或末端上；所述第一臂、第二臂、第一连杆和第二连杆构成一四连杆机构；所述第一臂驱动组件安装于所述平台上，用于驱动所述第一臂绕所述第二基转轴转动；所述第一连杆驱动组件安装于所述平台上，用于驱动所述第一连杆绕所述第一基转轴转动。

【技术特征摘要】
1.一种平面机械臂，其特征在于，所述平面机械臂包括平台、第一臂、第二臂、第一连杆、第二连杆、第一臂驱动组件和第一连杆驱动组件；所述平台与xy平面平行，在所述平台x正向上，设置有y向相对的第一基转轴连接件和第二基转轴连接件；一圆柱形的第一基转轴固定在所述第一基转轴连接件上，一圆柱形的第二基转轴固定在所述第二基转轴连接件上；所述第一基转轴轴线和所述第二基转轴轴线分别与y轴平行；所述第一臂始端铰接于所述第二基转轴上，末端与所述第二臂始端铰接；所述第一连杆始端铰接于所述第一基转轴上，末端与所述第二连杆始端铰接；所述第二连杆末端铰接在所述第二臂中部或末端上；所述第一臂、第二臂、第一连杆和第二连杆构成一四连杆机构；所述第一臂驱动组件安装于所述平台上，用于驱动所述第一臂绕所述第二基转轴转动；所述第一连杆驱动组件安装于所述平台上，用于驱动所述第一连杆绕所述第一基转轴转动。2.如权利要求1所述的平面机械臂，其特征在于，所述第一基转轴轴线与所述第二基转轴轴线共线。3.如权利要求2所述的平面机械臂，其特征在于，所述第一臂与所述第二连杆平行且长度相等；所述第一连杆平行于所述第二臂。4.如权利要求2所述的平面机械臂，其特征在于，所述第二臂长度大于或等于所述第一连杆长度。5.如权利要求1所述的平面机械臂，其特征在于，所述第一臂驱动组件包括第一臂驱动底座、第一臂驱动电机、第一臂驱动丝杆、第一臂驱动滑块和第一臂驱动连接件；所述第一臂驱动底座铰接在所述平台的x负向上；所述第一臂驱动丝杆和第一臂驱动滑块安装于一第一臂驱动外壳内，所述第一臂驱...

【专利技术属性】
技术研发人员：何永伦，林明勇，罗少锋，朱兰凤，
申请(专利权)人：华南智能机器人创新研究院，广东省智能制造研究所，
类型：发明
国别省市：广东,44