【技术实现步骤摘要】
一种腕关节及其机械臂
本专利技术属于智能机器人
，具体涉及一种腕关节及其机械臂。
技术介绍
机械臂在生产、生活中已得到广泛的应用。传统的机械臂结构复杂，不够紧凑，关节处设计复杂，自由度受限，从而使得机械臂在使用过程中受到很大的局限。而机械臂的腕关节一般需要三个自由度，目前常见的设计是由三个具有单一方向绕动的机械关节组合，以实现机械臂在空间上的移动，因此，现有的腕关节存在结构复杂、控制精度低，转动位置不精确等问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种腕关节及其机械臂，依据人体关节的仿生原理作为理论支撑，最大优化关节的设计，实现了三自由度的转动，降低结构复杂性，增强了关节的控制精度，增强了机械臂的稳定性。本专利技术是通过下述技术方案实现的：一种腕关节，包括：球关节、关节槽、螺杆、万向联轴器、螺杆驱动机构、蜗轮及蜗杆；所述球关节为中空的球缺状结构，即球壳被一个平面所截取部分后剩下的部分，且球关节的体积大于1/2所述球壳的体积；所述球关节的平面为开口；所述关节槽为圆...
【技术保护点】
1.一种腕关节，其特征在于，包括：球关节(2)、关节槽(3)、螺杆(4-1)、万向联轴器(4-2)、螺杆驱动机构(5)、蜗轮(7-1)及蜗杆(7-2)；/n所述球关节(2)为中空的球缺状结构，即球壳被一个平面所截取部分后剩下的部分，且球关节(2)的体积大于1/2所述球壳的体积；所述球关节(2)的平面为开口；/n所述关节槽(3)为圆柱状结构，且其顶部端面加工有与所述球关节配合的球槽，底部端面延伸出环形外沿(3-1)；所述环形外沿(3-1)上加工有沿其周向均匀分布的通孔(3-2)；所述关节槽(3)的球槽内径大于所述球关节(2)的外径；/n两个以上螺杆(4-1)分别一一对应穿过所...
【技术特征摘要】
1.一种腕关节，其特征在于，包括：球关节(2)、关节槽(3)、螺杆(4-1)、万向联轴器(4-2)、螺杆驱动机构(5)、蜗轮(7-1)及蜗杆(7-2)；
所述球关节(2)为中空的球缺状结构，即球壳被一个平面所截取部分后剩下的部分，且球关节(2)的体积大于1/2所述球壳的体积；所述球关节(2)的平面为开口；
所述关节槽(3)为圆柱状结构，且其顶部端面加工有与所述球关节配合的球槽，底部端面延伸出环形外沿(3-1)；所述环形外沿(3-1)上加工有沿其周向均匀分布的通孔(3-2)；所述关节槽(3)的球槽内径大于所述球关节(2)的外径；
两个以上螺杆(4-1)分别一一对应穿过所述通孔(3-2)；每个螺杆(4-1)的顶端分别与对应的万向联轴器(4-2)的一端连接，该万向联轴器(4-2)的另一端通过连接部件活动连接在所述球关节(2)的开口端上；每个螺杆(4-1)的底端分别与对应的螺杆驱动机构(5)连接，所述螺杆驱动机构(5)安装在关节槽(3)的底部端面上，用于驱动螺杆(4-1)沿所述通孔(3-2)的轴向上下移动；当所述螺杆(4-1)沿所述通孔(3-2)的轴向上下移动时，球关节(2)的球心位置会发生偏移，即球关节(2)在所述关节槽(3)的球槽内转动；
所述蜗轮(7-1)同轴安装在关节槽(3)的底部端面上，且蜗轮(7-1)与关节槽(3)同步转动；所述蜗杆(7-2)与蜗轮(7-1)啮合，并与外部的驱动装置连接，所述驱动装置用于驱动所述蜗杆(7-2)转动；当蜗杆(7-2)转动时，蜗杆(7-2)带动蜗轮(7-1)转动，进而带动关节槽(3)随蜗轮(7-1)同步转动，即球关节(2)绕所述关节槽(3)的轴线转动。
2.如权利要求1所述的一种腕关节，其特征在于，所述连接部件包括：连接卡(4-3)和弹簧杆(4-4)；
所述球关节(2)的开口端设有两个以上沿其周向均匀分布的支耳，所述弹簧杆(4-4)安装在所述支耳内，所述弹簧杆(4-4)的两端分别设有可伸缩的伸缩杆；
所述连接卡(4-3)的一端与万向联轴器(4-2)上螺杆(4-1)所在端的相对端连接；连接卡(4-3)的另一端与弹簧杆(4-4)连接，实现万向联轴器(4-2)与球关节(2)的开口端的活动连接；
其中，所述连接卡(4-3)与弹簧杆(4-4)的连接方式为：当弹簧杆(4-4)两端的伸缩杆伸出时，插入到连接卡(4-3)上加工的连接孔内，实现二者的连接；当弹簧杆(4-4)两端的伸缩杆收回时，从连接卡(4-3)上的连接孔拔出，实现二者的分离。
3.如权利要求1所述的一种腕关节，其特征在于，所述螺杆驱动机构(5)包括：电机(5-1)、主动齿轮(5-2-1)、空心齿轮(5-2-2)及齿轮盖(5-3)；
所述空心齿轮(5-2-2...
【专利技术属性】
技术研发人员：苏伟，李轶，吕添，彭旭东，吴甲，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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