双臂协作机器人制造技术

一种双臂协作机器人，其包括：底座；立柱，沿竖直方向设置于底座上；一对竖直调节机构，分别设置于立柱上；一对机械臂，分别组装至一竖直调节机构上，所述竖直调节机构用于调整对应的机械臂的高度位置，每一机械臂具有至少两个转轴轴向平行的活动关节。本申请双臂协作机器人具有单臂结构简单、自重小、负载能力强的特点，易于实现低成本的解决方案。易于实现低成本的解决方案。易于实现低成本的解决方案。

【技术实现步骤摘要】
双臂协作机器人


[0001]本专利技术涉及机器人
，特别是涉及一种双臂协作机器人。

技术介绍

[0002]协作机器人是一种能够与人在共享空间内互动，或与人在近距离安全工作的机器人，其主要在安全性、互动性与易用性三个方面区别于传统的工业机器人。协作机器人在安全性上的特点主要是碰撞检测功能，能够防止对人的伤害；在互动性上的特点是重量轻、安装方便，便于与人交互；在易用性上，协作机器人示教编程方便，易于使用。
[0003]目前市面上的协作机器人绝大部分均为单机械臂协作机器人，也就是一个协作机器人系统中只含有一个协作机械臂。与单臂的协作机器人相比，双臂的协作机器人更像人类，而且其能够通过双臂间的配合实现一些比较复杂的功能，具有较高的科研和实用价值。
[0004]在现有机器人中，典型代表如Baxter、YuMi等，其均由两个七轴单机械臂组成。通常而言，七轴机械臂的硬件成本高，制造所需的时间长和人力成本高；与此同时，七轴单臂的机械结构重；因此通常七轴的双臂协作机器人标准重量大且负载小；以及，由于七轴机械臂的结构重量大，使得关节转动惯量大；而且七轴机械臂形态比较复杂，运动时需要多轴联动，因此运动加速度较低；此外，对于七轴双臂协作机器人而言，其关节力矩负载较高，运动学模型也较为复杂，不利于实现基于电流监控的碰撞检测。若添加力传感器，则势必使机械臂成本上升。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种结构简单、关节联动简单的双臂协作机器人。
[0006]本专利技术提供一种双臂协作机器人，其包括：
[0007]底座；
[0008]立柱，沿竖直方向设置于底座上；
[0009]一对竖直调节机构，分别设置于立柱上；
[0010]一对机械臂，分别组装至一竖直调节机构上，所述竖直调节机构用于调整对应的机械臂的高度位置，每一机械臂具有至少两个转轴轴向平行的活动关节。
[0011]其中，所述立柱上设置直线导轨安装基座，每一竖直调节机构包括一直线导轨底座、滚珠丝杠、滑台和伺服电机，所述直线导轨安装基座的两不同侧面上分别设置一所述直线导轨底座，直线导轨安装基座、直线导轨底座和滚珠丝杠均沿竖直方向设置，滑台套设于滚珠丝杠上且滑动设置于所述直线导轨底座上，伺服电机用于驱动滚珠丝杠进而调整滑台在竖直方向上的位置。
[0012]其中，一对竖直调节机构的直线导轨基座分别设置于所述直线导轨安装基座的两垂直侧面上。
[0013]其中，所述机械臂包括第一关节组件、第一连杆、第二关节组件和第二连杆，所述第一关节组件连接至所述滑台，所述第一连杆的一端铰接至所述第一关节组件，所述第二
关节组件设置于所述第一连杆的另一端，所述第二连杆的一端铰接至所述第二关节组件。
[0014]其中，所述第一关节组件包括连接法兰、第一关节基座和第一转动关节，所述连接法兰用于将第一关节基座连接至滑台，所述第一转动关节转动设置于第一关节基座上。
[0015]其中，所述第一转动关节的转轴为竖直轴。
[0016]其中，所述第二关节组件包括第二转动关节，所述第二转动关节的转轴为竖直轴。
[0017]其中，所述机械臂还包括第三关节组件，第三关节组件设置于第二连杆的另一端，所述第三关节组件包括第三转动关节，所述第三转动关节的转轴为竖直轴。
[0018]其中，所述第一、第二、第三转动关节均包含带编码器的电机、电机安装法兰、减速器安装法兰、转动关节外壳、关节转矩输出法兰和谐波减速器，所述带编码器的电机通过电机安装法兰进行固定，电机的输出轴与谐波减速器输入端固连，减速器安装法兰分别与电机安装法兰和连杆机构固连，谐波减速器输出端与关节转矩输出法兰固连。
[0019]与现有技术相比，本申请双臂协作机器人硬件成本大大降低，制造所需时间减少、人力成本降低，能够以更轻的重量实现比七轴单机械臂更大的负载，实用性更高；进一步地，由于本申请的机械臂具有至少两个转轴轴向平行的活动关节，因此本申请机械臂为平面多关节形态的机械臂，机械结构相对简单，平面关节的转动惯量小，运动时关节联动较为简单，因为可以达到很高的运动加速度。
附图说明
[0020]图1为本申请双臂协作机器人一较佳实施例的主视图；
[0021]图2为图1所示双臂协作机器人的立柱的局部放大图；
[0022]图3为图1所示双臂协作机器人的立柱的横向截面剖视图；
[0023]图4为图1所示双臂协作机器人的机械臂的主视放大图；
[0024]图5为图4所示机械臂的俯视图；
[0025]图6为图5所示机械臂沿B-B处的剖视图；
[0026]图7为图6所示C区域的放大图。
具体实施方式
[0027]下面将结合本专利技术实施方式中的附图，对本专利技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本专利技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人士在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术保护的范围。
[0028]请参照图1，本专利技术一较佳实施例双臂协作机器人包括底座1、立柱2、一对竖直调节机构(未标示)和一对机械臂3。
[0029]底座1为立柱2、竖直调节结构和机械臂3提供支撑。本申请中，底座1为水平尺寸大于立柱2的箱型结构。为了实现对机械臂3及竖直调节机构控制的目的，底座1中可以集成电压转换器和机器人控制器。在其他的实施例中，电压转换器和机器人控制器亦可以选择外置的方案。
[0030]在其他的实施例中，底座1的底部亦可以设置多个利用电磁控制的移动轮，以实现更好的人机交互效果。
[0031]立柱2沿竖直方向设置于底座1上。竖直方向即通常意义上的高度方向。
[0032]一对竖直调节机构平行设置于立柱2上。具体地，请一并结合图2和图3，本实施例中，立柱2上设置直线导轨安装基座201和升降轴外壳206，直线导轨安装基座201提供两个用于连接竖直调节机构的侧面，直线导轨安装基座201位于升降轴外壳206中且上述两个用于连接竖直调节机构的侧面自升降轴外壳的开口中露出。每一竖直调节机构包括一直线导轨底座202、滚柱丝杠203、滑台204和伺服电机205。上述两个用于连接竖直调节机构的侧面上分别设置一直线导轨底座202，用于提供竖直方向的滑动引导槽。直线导轨安装基座201、直线导轨底座202和滚珠丝杠203均沿竖直方向设置，滑台204套设于滚珠丝杠203上且滑动设置于所述直线导轨底座202上，伺服电机205用于驱动滚珠丝杠进而调整滑台在竖直方向上的位置。
[0033]优选地，一对竖直调节机构的直线导轨基座202分别设置于直线导轨安装基座201的两垂直侧面上。在其他的实施例中，直线导轨安装基座201的两个用于连接竖直调节机构的侧面的夹角亦可以为其他任意角度。
[0034]除伺服电机205外，每一竖直调节机构还可以配备编码器及电机驱动控制器。伺服电机205的输出轴通过联轴器与滚珠丝杠2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双臂协作机器人，其特征在于，所述双臂协作机器人包括：底座；立柱，沿竖直方向设置于底座上；一对竖直调节机构，设置于立柱上；一对机械臂，分别组装至一竖直调节机构上，所述竖直调节机构用于调整对应的机械臂的高度位置，每一机械臂具有至少两个转轴轴向平行的活动关节。2.根据权利要求1所述的双臂协作机器人，其特征在于，所述立柱上设置直线导轨安装基座，每一竖直调节机构包括一直线导轨底座、滚珠丝杠、滑台和伺服电机，所述直线导轨安装基座的两不同侧面上分别设置一所述直线导轨底座，直线导轨安装基座、直线导轨底座和滚珠丝杠均沿竖直方向设置，滑台套设于滚珠丝杠上且滑动设置于所述直线导轨底座上，伺服电机用于驱动滚珠丝杠进而调整滑台在竖直方向上的位置。3.根据权利要求2所述的双臂协作机器人，其特征在于，一对竖直调节机构的直线导轨基座分别设置于所述直线导轨安装基座的两垂直侧面上。4.根据权利要求2所述的双臂协作机器人，其特征在于，所述机械臂包括第一关节组件、第一连杆、第二关节组件和第二连杆，所述第一关节组件连接至所述滑台，所述第一连杆的一端铰接至所述第一关节组件，所述第二关节组件设置于所述第一连杆的...

【专利技术属性】
技术研发人员：舒亚锋，郭逸，吴海亮，
申请(专利权)人：深圳市睿科智联科技有限公司，
类型：发明
国别省市：