本发明专利技术公开了一种机器人肩关节装置，安装于机器人躯体内的背板上，用于连接机器人手臂，包括固定铰支座和关节座；固定铰支座固定连接于背板上，固定铰支座上设置有关节座铰接孔，关节座铰接孔的中轴线垂直于背板，关节座的底部设置有与关节座铰接孔匹配的关节座铰接轴，关节座与固定铰支座铰接；关节座上设置有手臂连接法兰；固定铰支座上设置有啮合的蜗轮和蜗杆，蜗轮的输出中心轴与关节座的铰接轴固定连接，蜗杆的输入轴上连接有手臂侧摆减速电机；本发明专利技术技术方案的机器人肩关节装置利用蜗轮蜗杆副实现机器人手臂的侧向摆动，该装置中利用电机内置式减速电机，使机器人肩关节具有体积小、重量轻、输出力矩大的优点。输出力矩大的优点。输出力矩大的优点。
【技术实现步骤摘要】
一种机器人肩关节装置
[0001]本专利技术涉及机器人领域，具体涉及一种机器人肩关节装置。
技术介绍
[0002]随着科学的不断进步，人工智能科技的发展，智能服务机器人的发展已经到来，随着服务机器人的不断发展，它们慢慢的进入到人类的生活中来，并给人来带来了更方便、更舒适的服务。
[0003]对于服务机器人来说，机器人的肩关节是至关重要的，肩关节装置不但承载着整个手臂的重量，还需要实现相对于机器人身体的侧向或者前后向的运动。现有的服务机器人的如果需要输出较大力矩，通常需要体积较大的驱动装置，而仿人形机器人通常受限于体积，驱动装置都做的较小，导致机器人只能作为演示，无法进行负载的抓取。
技术实现思路
[0004]为解决以上技术问题，本专利技术的主要目的是提供一种机器人肩关节装置，在背板上固定连接固定铰支座，固定铰支座上铰接关节座，利用蜗轮蜗杆副实现关节座的旋转，进而实现机器人手臂的侧向摆动。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以解决。
[0006]一种机器人肩关节装置，安装于机器人躯体内的背板上，用于连接机器人手臂，包括固定铰支座和关节座；所述固定铰支座固定连接于所述背板上，所述固定铰支座上设置有关节座铰接孔，所述关节座铰接孔的中轴线垂直于所述背板，所述关节座的底部设置有与所述关节座铰接孔匹配的关节座铰接轴，所述关节座与所述固定铰支座铰接；所述关节座上设置有手臂连接法兰；所述固定铰支座上设置有啮合的蜗轮和蜗杆，所述蜗轮的输出中心轴与所述关节座的铰接轴固定连接，所述蜗杆的输入轴上连接有手臂侧摆减速电机；启动手臂侧摆减速电机，所述关节座绕关节座铰接孔的中轴线旋转。
[0007]进一步地，所述关节座上固定连接有手臂前后摆减速电机，所述手臂前后摆减速电机的输出轴连接所述手臂连接法兰，所述手臂前后摆减速电机的输出轴的中轴线垂直于所述关节座铰接孔的中轴线；启动所述手臂前后摆减速电机，所述手臂连接法兰绕所述手臂前后摆减速电机的输出轴的中轴线旋转。
[0008]进一步地，所述背板上左右对称设置有两个固定铰支座，每个固定铰支座上铰接一个关节座，每个关节座上固定连接一个手臂前后摆减速电机；左右对称的两个手臂前后摆减速电机水平且相向设置，每个手臂前后摆减速电机的输出轴上连接一个手臂连接法兰。
[0009]进一步地，左右对称的两个固定铰支座上分别连接有啮合的蜗轮和蜗杆，每侧的蜗轮的中心轴与相应的关节座铰接轴固定连接；左右两侧的蜗杆呈上下错位布置，两根蜗杆相向的一端分别连接手臂侧摆减速电机。
[0010]进一步地，所述手臂侧摆减速电机为电机内置式减速电机，所述手臂前后摆减速
电机为直流步进电机。
[0011]进一步地，所述电机内置式减速电机包含谐波减速机、永磁转子、绕线定子和电机壳；所述谐波减速机具有减速机输入轴、减速机机壳和减速机端盖，所述减速机机壳与所述减速机端盖固定连接，所述减速机输入轴设置于所述减速机机壳内且伸出所述减速机端盖；所述永磁转子固定连接于所述减速机输入轴上；所述绕线定子固定连接于所述电机壳内，所述电机壳与所述减速机机壳固定连接；所述手臂连接法兰固定连接所述谐波减速机的输出端。
[0012]进一步地，所述永磁转子的高度和直径的比值小于等于1，所述绕线定子的高度和直径的比值小于等于1。
[0013]进一步地，所述减速机输入轴靠近永磁转子的端面上设置有螺孔；所述转子铁芯为空心圆筒，所述空心圆筒靠近所述减速机输入轴的一端设置有内翻的内凸缘，所述内凸缘上设置有安装孔，所述永磁转子通过螺栓安装到输入轴上。
[0014]本专利技术技术方案相对于现有技术肩关节装置，利用蜗轮蜗杆副实现机器人手臂的侧向摆动，该装置中利用电机内置式减速电机，使机器人肩关节具有体积小、重量轻、输出力矩大的优点。
附图说明
[0015]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示出的结构获得其他的附图。
[0016]图1为本专利技术的机器人肩关节装置一种实施例的立体示意图；
[0017]图2为本专利技术的固定铰支座一种实施例的立体示意图；
[0018]图3为本专利技术的关节座一种实施例的立体示意图；
[0019]图4为本专利技术电机内置式减速电机一种实施例的纵剖示意图；
[0020]图5为本专利技术电机内置式减速电机一种实施例的分解示意图。
[0021]在以上图中：
[0022]1 背板；
[0023]2 固定铰支座；201关节座铰接孔
[0024]3 关节座；301关节座铰接轴；
[0025]4 手臂连接法兰；
[0026]5 蜗轮；
[0027]6 蜗杆；
[0028]7 手臂侧摆减速电机；
[0029]8 手臂前后摆减速电机；
[0030]9谐波减速机；901减速机输入轴；902减速机机壳；903螺孔；904柔轮；905波发生器；906钢轮；907输出法兰；908第一轴承；909第二轴承；9010减速机端盖；
[0031]10永磁转子；1001转子铁芯、1002瓦状磁铁；1003安装孔；1004转子凸圈；
[0032]11 绕线定子；
[0033]12 电机壳；1201电机壳凸圈；
[0034]13 螺栓。
具体实施方式
[0035]为了使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。
[0036]在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广。因此本专利技术不受下面公开的具体实施方式的限制。
[0037]参考图1、图2和图3，一种机器人肩关节装置，安装于机器人躯体内的背板1上，用于连接机器人手臂，包括固定铰支座2和关节座3；所述固定铰支座2固定连接于所述背板1上，所述固定铰支座2上设置有关节座铰接孔201，所述关节座铰接孔201的中轴线垂直于所述背板1，所述关节座3的底部设置有与所述关节座铰接孔201匹配的关节座铰接轴301，所述关节座3与所述固定铰支座2铰接；所述关节座3上设置有手臂连接法兰4；所述固定铰支座2上设置有啮合的蜗轮5和蜗杆6，所述蜗轮5的输出中心轴与所述关节座铰接轴301固定连接，所述蜗杆6的输入轴上连接有手臂侧摆减速电机7；启动手臂侧摆减速电机7，所述关节座3绕关节座铰接孔201的中轴线旋转。
[0038]以上实施例中，固定铰支座2垂直连接在背板1上，关节座3铰接在固定铰支座2上，在固定铰支座2上安装有蜗轮5和蜗杆6，且蜗轮5的输出中心轴与关节座铰接轴301固定连接，蜗杆6的一端连接手臂侧摆减速电机7的输出轴。
[003本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种机器人肩关节装置，安装于机器人躯体内的背板(1)上，用于连接机器人手臂，其特征在于，包括固定铰支座(2)和关节座(3)；所述固定铰支座(2)固定连接于所述背板(1)上，所述固定铰支座(2)上设置有关节座铰接孔(201)，所述关节座铰接孔(201)的中轴线垂直于所述背板(1)，所述关节座(3)的底部设置有与所述关节座铰接孔(201)匹配的关节座铰接轴(301)，所述关节座(3)与所述固定铰支座(2)铰接；所述关节座(3)上设置有手臂连接法兰(4)；所述固定铰支座(2)上设置有啮合的蜗轮(5)和蜗杆(6)，所述蜗轮(5)的输出中心轴与所述关节座铰接轴(301)固定连接，所述蜗杆(6)的输入轴上连接有手臂侧摆减速电机(7)；启动手臂侧摆减速电机(7)，所述关节座(3)绕关节座铰接孔(201)的中轴线旋转。2.根据权利要求1所述的机器人肩关节装置，其特征在于，所述关节座(3)上固定连接有手臂前后摆减速电机(8)，所述手臂前后摆减速电机(8)的输出轴连接所述手臂连接法兰(4)，所述手臂前后摆减速电机(8)的输出轴的中轴线垂直于所述关节座铰接孔(201)的中轴线；启动所述手臂前后摆减速电机(8)，所述手臂连接法兰(4)绕所述手臂前后摆减速电机(8)的输出轴的中轴线旋转。3.根据权利要求2所述的机器人肩关节装置，其特征在于，所述背板(1)上左右对称设置有两个固定铰支座(2)，每个固定铰支座(2)上铰接一个关节座(3)，每个关节座(3)上固定连接一个手臂前后摆减速电机(8)；左右对称的两个手臂前后摆减速电机(8)水平且相向设置，每个手臂前后摆减速电机(8)的输出轴上连接一个手臂连接法兰(4)。4.根据权利要求3所述的机器人肩关节装置，其特征在于，左右对称的两个固定铰支座(2...
【专利技术属性】
技术研发人员：豆飞飞，董霄剑，曾洪庆，
申请(专利权)人：陕西伟景机器人科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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