机械臂和机器人制造技术

本公开提供了一种机械臂。所述机械臂包括电机和伸缩臂。所述伸缩臂包括N个摆臂，其中，N个所述摆臂首尾相接，且每两个相邻的所述摆臂的端部层叠交错；其中，每个所述摆臂内部设置有同步带传动机构，所述同步带传动机构在其所在的所述摆臂内部可传动，所述同步带传动机构的两个同步带轮位于所述摆臂的两端。本公开还提供了一种机器人。提供了一种机器人。提供了一种机器人。

【技术实现步骤摘要】
机械臂和机器人


[0001]本公开涉及机器人领域，更具体地，涉及一种机械臂。

技术介绍

[0002]现有的由多个摆臂连接形成多关节的机械臂，通常要使用多个电机分别驱动每个摆臂，来实现机械臂的运动控制。这样导致机械臂的成本居高不下，而且容易出故障。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本公开实施例提供了一种由一个电机驱动多个摆臂协同运动的机械臂、以及包括该机械臂的机器人。
[0004]本公开实施例提供了一种机械臂。所述机械臂包括电机和伸缩臂。所述伸缩臂包括N个摆臂，N为大于或等于3的整数。其中，N个所述摆臂首尾相接，且每两个相邻的所述摆臂的端部层叠交错；其中，每个所述摆臂内部设置有同步带传动机构，所述同步带传动机构在其所在的所述摆臂内部可传动，所述同步带传动机构的两个同步带轮位于所述摆臂的两端。其中，N个所述摆臂包括位于所述伸缩臂的始端的第一摆臂、位于所述伸缩臂的末端的第三摆臂、以及位于所述伸缩臂中所述第一摆臂和所述第三摆臂之间的N
‑
2个第二摆臂。其中，所述第二摆臂的每个端部与相邻的所述摆臂的端部中的同步带轮固定连接；以及所述第二摆臂的每个端部中的同步带轮的转轴与相邻的所述摆臂固定连接。以及位于所述第一摆臂的一端的同步带轮安装在所述电机的输出轴上。
[0005]根据本公开的实施例，所述机械臂的传动比为1∶1，其中，所述传动比为所述电机的输出轴的转速与位于所述第三摆臂的末端的同步带轮的转速之比。
[0006]根据本公开的实施例，所述机械臂还包括末端执行器，所述末端执行器可滑动地套接在位于所述第三摆臂的末端中的同步带轮的转轴上。
[0007]根据本公开的实施例，所述伸缩臂还包括底座。所述底座固定连接于所述第一摆臂的远离所述电机的端部。其中，所述第一摆臂与相邻的第二摆臂的端部中的同步带轮通过所述底座固定连接。
[0008]根据本公开的实施例，所述底座包括第一贯孔。所述底座设置于所述第一摆臂和所述第二摆臂之间，以及位于所述第一摆臂的远离所述电机的端部中的同步带轮的转轴穿过所述第一贯孔与所述第二摆臂固定连接。
[0009]根据本公开的实施例，每个所述摆臂中的同步带轮所述摆臂之间通过轴承连接。
[0010]根据本公开的实施例，所述伸缩臂还包括中间连接件。所述中间连接件固定连接于所述第二摆臂的与所述第三摆臂相邻的端部。其中，所述第二摆臂与所述第三摆臂中的同步带轮通过所述中间连接件固定连接。
[0011]根据本公开的实施例，所述中间连接件包括第二贯孔。其中，所述中间连接件设置于所述第二摆臂和所述第三摆臂之间，以及位于所述第二摆臂的与所述第三摆臂相邻的端部中的同步带轮的转轴穿过所述第二贯孔与所述第三摆臂固定连接。
[0012]根据本公开的实施例，与同一个所述第二摆臂相连接的两个所述摆臂位于所述第二摆臂的不同侧。
[0013]本公开实施例的另一方面，还提供了一种机器人。该机器人包括如上所述的机械臂。
[0014]上述一个或多个实施例具有如下优点或益效果：可以通过单个电机驱动多关节机械臂的运动控制，同时可以降低机械臂的成本，降低故障率。
附图说明
[0015]通过以下参照附图对本公开实施例的描述，本公开的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
[0016]图1示意性示出了根据本公开一实施例的机械臂的主视示意图；
[0017]图2示意性示出了图1所示的机械臂的俯视示意图；
[0018]图3示意性示出了图1所示的机械臂的在俯视视角下的运动示意图；以及
[0019]图4示意性示出了根据本公开一实施例的机器人的结构示意图。
具体实施方式
[0020]以下，将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本公开的范围。在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本公开实施例的全面理解。然而，明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本公开的概念。
[0021]在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例，而并非意在限制本公开。在此使用的术语“包括”、“包含”等表明了所述特征、步骤、操作和/或部件的存在，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作或部件。
[0022]在此使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有本领域技术人员通常所理解的含义，除非另外定义。应注意，这里使用的术语应解释为具有与本说明书的上下文相一致的含义，而不应以理想化或过于刻板的方式来解释。
[0023]本公开实施例提供了一种机械臂。该机械臂包括电机和伸缩臂。伸缩臂包括多个摆臂(例如，2个、3个或更多个)。其中，多摆臂首尾相接，且每两个相邻的摆臂的端部层叠交错。其中，每个摆臂内部设置有同步带传动机构，同步带传动机构在其所在的摆臂内部可传动，同步带传动机构的两个同步带轮位于摆臂的两端。
[0024]其中，该多个摆臂可以包括位于伸缩臂的始端的第一摆臂、位于伸缩臂的末端的第三摆臂、以及位于伸缩臂中第一摆臂和第三摆臂之间的若干第二摆臂。
[0025]其中，位于第一摆臂的一端的同步带轮安装在电机的输出轴上。
[0026]第二摆臂的每个端部与相邻的摆臂的端部中的同步带轮固定连接，以及第二摆臂的每个端部中的同步带轮的转轴与相邻的摆臂固定连接。
[0027]根据本公开的实施例，每个第二摆臂与其他摆臂连接的位置处(即，关节)同时存在两种连接关系：第二摆臂的端部固定在其他摆臂中的同步带轮的转轴上，而第二摆臂该端部中的同步带轮则固定在其他摆臂的端部。这样，当第二摆臂随着转轴转动的时候，该第
二摆臂内部的同步带传动机构则反向传动，形成一种正负向转动对抗。通过多个摆臂之间的运动传导，形成两条相互对抗的传动路径。在结合传动比等参数的设计控制，可以通过该两条传动路径的结合，来实现一个电机对伸缩臂的末端运动轨迹的控制。
[0028]例如，在一个实施例中，可以设置该机械臂的传动比为1∶1，其中，该传动比为电机的输出轴的转速与位于第三摆臂的末端的同步带轮的转速之比。这样，可以控制伸缩臂的末端进行往复直线运动。此种情况下，如果在位于第三摆臂的末端的同步带轮的转轴上可滑动地套接一个末端执行器。由于该末端执行器与转轴的接触面可滑动，从而该末端执行器可以仅进行往复直线运动。该末端执行器例如可以是晶圆片撷取器，从而使用该机械臂可以实现对生产线上的晶圆片的快速撷取。
[0029]以此方式，本公开实施例的可以通过一个电机来驱动多关节机械臂的运动控制，可以降低机械臂的成本，降低故障率，而且使得维修也会更为方便。
[0030]以下结合图1～图3的一个示例性实施例，对本公开实施例的机械臂的结构进行介绍。
[0031]图1示意性示出了根据本公开一实施例的机械臂100的主视示意图。图2示意性示出了图1所示的机械臂100的俯视示意图。图3示意性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机械臂(100)，其特征在于，所述机械臂(100)包括：电机(1)；伸缩臂，包括N个摆臂；其中，N个所述摆臂首尾相接，且每两个相邻的所述摆臂的端部层叠交错；其中，每个所述摆臂内部设置有同步带传动机构，所述同步带传动机构在其所在的所述摆臂内部可传动，所述同步带传动机构的两个同步带轮位于所述摆臂的两端；其中，N为大于等于3的整数。2.根据权利要求1所述的机械臂(100)，其特征在于，N个所述摆臂包括：第一摆臂(18)，位于所述伸缩臂的始端，其中，位于所述第一摆臂的一端的同步带轮安装在所述电机的输出轴上；第三摆臂(13)，位于所述伸缩臂的末端；以及N
‑
2个第二摆臂(8)，位于所述伸缩臂中所述第一摆臂和所述第三摆臂之间；其中，所述第二摆臂(8)的每个端部与相邻的所述摆臂的端部中的同步带轮固定连接；以及所述第二摆臂(8)的每个端部中的同步带轮的转轴与相邻的所述摆臂固定连接。3.根据权利要求2所述的机械臂(100)，其特征在于，所述机械臂(100)的传动比为1∶1，其中，所述传动比为所述电机(1)的输出轴的转速与位于所述第三摆臂(13)的末端的同步带轮的转速之比。4.根据权利要求2所述的机械臂(100)，其特征在于，所述机械臂(100)还包括末端执行器，所述末端执行器可滑动地套接在位于所述第三摆臂(13)的末端的同步带轮的转轴上。5.根据权利要求2所述的机械臂(100)，其特征在于，所述伸缩臂还包括：底座(17)，固定连接于所述第一摆臂(18)的远离所述电机(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚秀军，桂晨光，程二亭，
申请(专利权)人：京东科技信息技术有限公司，
类型：新型
国别省市：