一种机器人快速转向机构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种机器人快速转向机构，包括活动连接的固定臂和摆动臂，二者相连接的一端为半圆弧结构，两个半圆弧互相切合并通过两侧的连接夹板活动连接，固定臂半圆弧和摆动臂分别通过转轴连接惰轮挂架和行星齿轮，惰轮挂架上分别安装有主动齿轮、被动齿轮、正向离合轮和反向离合轮，固定臂中安装有电动机和离合机构，电动机的输出轴通过传动机构连接并带动主动齿轮，离合机构连接并带动惰轮挂架偏转从而带动正向离合轮和反向离合轮交替啮合行星齿轮，行星齿轮和摆动臂在正向离合轮和反向离合轮交替啮合下沿着固定臂顶端的半圆弧线摆动，实现机器臂的正反运转，减少电机对电路的冲击，令机器人转向更加快速和平稳。

A Robot Fast Steering Mechanism

【技术实现步骤摘要】
一种机器人快速转向机构
本技术涉及一种机器人传动结构，特别涉及一种机器人快速转向机构。
技术介绍
工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置，它能自动执行工作，是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。它可以接受人类指挥，也可以按照预先编排的程序运行，现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。工业机器人由主体、驱动系统和控制系统三个基本部分组成。主体即机座和执行机构，包括臂部、腕部和手部，有的机器人还有行走机构。大多数工业机器人有3～6个运动自由度，其中腕部通常有1～3个运动自由度；驱动系统包括动力装置和传动机构，用以使执行机构产生相应的动作；控制系统是按照输入的程序对驱动系统和执行机构发出指令信号，并进行控制。工业机器人按臂部的运动形式分为四种：直角坐标型的臂部可沿三个直角坐标移动；圆柱坐标型的臂部可作升降、回转和伸缩动作；球坐标型的臂部能回转、俯仰和伸缩；关节型的臂部有多个转动关节。目前的机器人在转向过程中绝大多数是通过其提供动力的电机正反转实现的。由于电机在启动时电流是其额定电流的七至十倍，而转向瞬时电流更是达到了十五至二十倍，因此这对电机和电路都会造成很大的冲击，尤其是在需要频繁转向的往复运动过程中，这种问题尤为突出，因此需要采用机械传动部件进行转向，减少电流对电动机和控制电路的冲击。
技术实现思路
本技术提出了一种机器人快速转向机构，将由电机换向带动机械机构换向转变为惰轮机构换向，使得机器人的转向更加快速和平稳。为了解决上述技术问题，本技术提供了如下的技术方案：本技术一种机器人快速转向机构，包括活动连接的固定臂和摆动臂，所述固定臂和所述摆动臂均为矩形管体，二者相连接的一端均为半圆弧结构，两个半圆弧互相切合并通过贴合于两侧的连接夹板实现活动连接，所述固定臂半圆弧的中心穿插有第一转轴，所述摆动臂半圆弧的中心穿插有第二转轴，所述第一转轴和所述第二转轴分别穿接于所述连接夹板的两端，所述固定臂的顶端容纳有惰轮挂架，所述第一转轴贯穿所述惰轮挂架的中心孔，所述惰轮挂架的一侧通过销轴对称安装有一对互相啮合的主动齿轮和被动齿轮，所述主动齿轮同轴连接有正向离合轮，所述被动齿轮同轴连接有反向离合轮，所述第二转轴中部穿插并固定有行星齿轮，所述正向离合轮和所述反向离合轮交替啮合所述行星齿轮，所述固定臂中安装有电动机和离合机构，所述电动机的输出轴通过传动机构连接并带动主动齿轮，所述离合机构连接并带动所述惰轮挂架的另一侧。作为本技术的一种优选技术方案，所述固定臂的底端安装有旋转底座，所述摆动臂的另一端活动连接有卡爪，旋转底座和卡爪的转向机构均采用所述固定臂和所述摆动臂的转向机构。作为本技术的一种优选技术方案，所述主动齿轮和所述被动齿轮的齿比为一比一至一比二。作为本技术的一种优选技术方案，所述电动机通过蜗轮蜗杆机构或链条传动机构或齿轮传动机构连接并带动所述主动齿轮。作为本技术的一种优选技术方案，所述离合机构是伸缩气缸或电磁铁。作为本技术的一种优选技术方案，所述电动机为蜗轮蜗杆减速电机或行星减速电机。本技术的有益效果是：本技术结构精密、连接便捷紧固，将由电机换向带动机械机构换向转变为惰轮机构换向，避免了电机转向带来的大电流对电机和电路的冲击，使得机器人的转向更加快速和平稳。附图说明附图用来提供对本技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本技术的实施例一起用于解释本技术，并不构成对本技术的限制。在附图中：图1是本技术的主观结构示意图；图2是本技术的固定臂和摆动臂拆连接示意图；图3是本技术顺时针传动状态示意图；图4是本技术逆时针传动状态示意图；图中：1、固定臂；2、摆动臂；3、连接夹板；4、惰轮挂架；5、主动齿轮；6、被动齿轮；7、行星齿轮；8、电动机；9、离合机构；11、第一转轴；21、第二转轴；51、正向离合轮；61、反向离合轮。具体实施方式以下结合附图对本技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本技术，并不用于限定本技术。实施例1如图1-4所示，本技术提供一种机器人快速转向机构，包括活动连接的固定臂1和摆动臂2，固定臂1和摆动臂2均为矩形管体，二者相连接的一端均为半圆弧结构，两个半圆弧互相切合并通过贴合于两侧的连接夹板3实现活动连接，固定臂1半圆弧的中心穿插有第一转轴11，摆动臂2半圆弧的中心穿插有第二转轴21，第一转轴11和第二转轴21分别穿接于连接夹板3的两端，固定臂1的顶端容纳有惰轮挂架4，第一转轴11贯穿惰轮挂架4的中心孔，惰轮挂架4的一侧通过销轴对称安装有一对互相啮合的主动齿轮5和被动齿轮6，主动齿轮5同轴连接有正向离合轮51，被动齿轮6同轴连接有反向离合轮61，第二转轴21中部穿插并固定有行星齿轮7，正向离合轮51和反向离合轮61交替啮合行星齿轮7，固定臂1中安装有电动机8和离合机构9，电动机8的输出轴通过传动机构连接并带动主动齿轮5，离合机构9连接并带动惰轮挂架4的另一侧。本技术机器人转向机构在进行正向扬起工作时，离合机构9向上推动惰轮挂架4向上偏转，带动正向离合轮51啮合行星齿轮7，此时正向离合轮51带动行星齿轮7和摆动臂2以第一转轴11为中心，以固定臂1和摆动臂2相连接的半圆弧为轨道顺时针转动，实现了摆动臂2沿着固定臂1顶端的半圆弧线上扬摆动。如果需要转向，则离合机构9向下拉动惰轮挂架4向下偏转，此时和反向离合轮61啮合，则行星齿轮7逆时针转动，摆动臂2沿着固定臂1顶端的半圆弧线下降摆动。进一步，固定臂1的底端安装有旋转底座，摆动臂2的另一端活动连接有卡爪，旋转底座和卡爪的转向机构均采用固定臂1和摆动臂2的转向机构，如此在一台机器人中就可以在相同容量的控制电路中容纳更多的转向电机。进一步，主动齿轮5和被动齿轮6的齿比为一比一至一比二。考虑到机械在动作中受到重力作用，机械臂在扬起过程中所需要的功率要大于其下降时的功率，因此在扬起时或做功时采用传递力矩较大的齿轮组传动，而不做功时采用传递力矩较小的齿轮组传动。进一步，电动机8通过蜗轮蜗杆机构或链条传动机构或齿轮传动机构连接并带动主动齿轮5。进一步，离合机构9是伸缩气缸或电磁铁，可以很好的牵引惰轮挂架4偏转，从而带动正向离合轮51和反向离合轮61交替啮合行星齿轮7，对行星齿轮7以及摆动臂2沿着固定臂1顶端的半圆弧线摆动。进一步，电动机8为蜗轮蜗杆减速电机或行星减速电机，可以将普通电机的高速小力矩转变为低速大力矩，从而更好的带动摆动臂2摆动。本技术结构精密、性能稳定可靠，将由电机换向带动机械机构换向转变为惰轮机构换向，避免了电机转向带来的大电流对电机和电路的冲击，使得机器人的转向更加快速和平稳，因此具有很好的实用价值。最后应说明的是：以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机器人快速转向机构，包括活动连接的固定臂（1）和摆动臂（2），其特征在于，所述固定臂（1）和所述摆动臂（2）均为矩形管体，二者相连接的一端均为半圆弧结构，两个半圆弧互相切合并通过贴合于两侧的连接夹板（3）实现活动连接，所述固定臂（1）半圆弧的中心穿插有第一转轴（11），所述摆动臂（2）半圆弧的中心穿插有第二转轴（21），所述第一转轴（11）和所述第二转轴（21）分别穿接于所述连接夹板（3）的两端，所述固定臂（1）的顶端容纳有惰轮挂架（4），所述第一转轴（11）贯穿所述惰轮挂架（4）的中心孔，所述惰轮挂架（4）的一侧通过销轴对称安装有一对互相啮合的主动齿轮（5）和被动齿轮（6），所述主动齿轮（5）同轴连接有正向离合轮（51），所述被动齿轮（6）同轴连接有反向离合轮（61），所述第二转轴（21）中部穿插并固定有行星齿轮（7），所述正向离合轮（51）和所述反向离合轮（61）交替啮合所述行星齿轮（7），所述固定臂（1）中安装有电动机（8）和离合机构（9），所述电动机（8）的输出轴通过传动机构连接并带动主动齿轮（5），所述离合机构（9）连接并带动所述惰轮挂架（4）的另一侧。

【技术特征摘要】
1.一种机器人快速转向机构，包括活动连接的固定臂（1）和摆动臂（2），其特征在于，所述固定臂（1）和所述摆动臂（2）均为矩形管体，二者相连接的一端均为半圆弧结构，两个半圆弧互相切合并通过贴合于两侧的连接夹板（3）实现活动连接，所述固定臂（1）半圆弧的中心穿插有第一转轴（11），所述摆动臂（2）半圆弧的中心穿插有第二转轴（21），所述第一转轴（11）和所述第二转轴（21）分别穿接于所述连接夹板（3）的两端，所述固定臂（1）的顶端容纳有惰轮挂架（4），所述第一转轴（11）贯穿所述惰轮挂架（4）的中心孔，所述惰轮挂架（4）的一侧通过销轴对称安装有一对互相啮合的主动齿轮（5）和被动齿轮（6），所述主动齿轮（5）同轴连接有正向离合轮（51），所述被动齿轮（6）同轴连接有反向离合轮（61），所述第二转轴（21）中部穿插并固定有行星齿轮（7），所述正向离合轮（51）和所述反向离合轮（61）交替啮合所述行星齿轮（7），所述固定臂（1）中安装有电...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁正印，
申请(专利权)人：鲁正印，
类型：新型
国别省市：广东,44