一种具有偏置关节的六轴机械臂制造技术

本实用新型专利技术提供了一种具有偏置关节的六轴机械臂，包括底座、第一关节轴、第一外壳、第二关节轴、第二外壳、第三关节轴、第三外壳、第四关节轴、第四外壳、第五关节轴、第五外壳、第六关节轴和末端执行器，第一关节轴、第四关节轴与第六关节轴均竖直设置，第二关节轴、第三关节轴与第五关节轴均水平设置，第一关节轴、第二关节轴、第三关节轴、第四关节轴与第六关节轴均设置在六轴机械臂的中心线上，第五关节轴的中心线与六轴机械臂的中心线相互平行。本实用新型专利技术第五关节轴相对中心位置偏置，从而能够增加机械臂的工作空间，使末端执行器能够在更小的空间范围内活动，有效提供机械臂的灵活性，使其能够完成复杂的协同工作动作。使其能够完成复杂的协同工作动作。使其能够完成复杂的协同工作动作。

【技术实现步骤摘要】
一种具有偏置关节的六轴机械臂


[0001]本技术涉及机械臂领域，特别涉及一种具有偏置关节的六轴机械臂。

技术介绍

[0002]机器人的工作空间受到机械臂连杆长度的影响，而工作空间的大小与机械臂的操控灵活性又非正相关，基于优化理论，需要考虑不同杆长和各关节之间的距离等因素对工作空间和操作灵活性之间的影响。现有的六轴机械臂的关节设置不能同时满足机械臂的大工作空间和操作灵活性，并且在运动学算法上需要更多时间。

技术实现思路

[0003]本技术的目的是提供一种具有偏置关节的六轴机械臂。
[0004]本技术要解决的是现有的六轴机械臂在大工作空间和操作灵活性上不能同时满足，导致运动学算法运行需要更多时间的问题。
[0005]为实现本技术的目的，本技术采用的技术方案是：
[0006]一种具有偏置关节的六轴机械臂，包括底座、第一外壳、第二外壳、第三外壳、第四外壳、第五外壳和末端执行器，所述底座与所述第一外壳之间设有第一关节轴，所述第一外壳与所述第二外壳之间设有第二关节轴，所述第二外壳与所述第三外壳之间设有第三关节轴，所述第三外壳与所述第四外壳之间设有第四关节轴，所述第四外壳与所述第五外壳之间设有第五关节轴，所述第五外壳与所述末端执行器之间设有第六关节轴，所述第一关节轴、所述第四关节轴与所述第六关节轴均竖直设置，所述第二关节轴、所述第三关节轴与所述第五关节轴均水平设置，所述第一关节轴、所述第二关节轴、所述第三关节轴、所述第四关节轴与所述第六关节轴均设置在六轴机械臂的中心线上，所述第五关节轴的中心线与六轴机械臂的中心线相互平行。
[0007]优选的，所述第一外壳与所述第二外壳对称设置，所述第二外壳与所述第三外壳对称设置，所述第三外壳与所述第四外壳对称设置。
[0008]优选的，所述第一关节轴、所述第四关节轴和所述第六关节轴的轴线位于同一直线上且与六轴机械臂的中心线重合。
[0009]优选的，所述第二关节轴、所述第三关节轴和所述第五关节轴的轴线与六轴机械臂的中心线相互垂直。
[0010]优选的，所述底座与所述第一外壳的连接处、所述第一外壳与所述第二外壳的连接处、所述第二外壳与所述第三外壳的连接处、所述第三外壳与所述第四外壳的连接处、所述第四外壳与所述第五外壳的连接处以及所述第五外壳与末端执行器的连接处均设有间隙，所述间隙大小为0.5mm。
[0011]优选的，所述第一外壳、所述第二外壳、所述第三外壳、所述第四外壳与所述第五外壳采用的材质均为碳纤维材质。
[0012]本技术的具有偏置关节的六轴机械臂的有益效果如下：
[0013]本技术将各关节前后对称排列，使第四关节轴和第六关节轴在同一直线上，并使第五关节轴相对中心位置偏置，从而能够增加机械臂的工作空间，使末端执行器能够在更小的空间范围内活动，有效提供机械臂的灵活性，使其能够完成复杂的协同工作动作，并且软件执行过程中能更快找到运动学算法。
附图说明
[0014]图1：本技术的结构示意图；
[0015]图中：10、底座；20、第一外壳；30、第二外壳；40、第三外壳；50、第四外壳；60、第五外壳；70、末端执行器；J1、第一关节轴；J2、第二关节轴；J3、第三关节轴；J4、第四关节轴；J5、第五关节轴；J6、第六关节轴。
具体实施方式
[0016]现有的六轴机械臂在大工作空间和操作灵活性上不能同时满足，导致运动学算法运行需要更多时间的问题。所以本技术提出新的方案，为更加清楚的表示，下面结合附图对本技术做详细的说明。
[0017]参见图1，一种具有偏置关节的六轴机械臂，包括底座10以及设置在所述底座10上且依次连接的第一外壳20、第二外壳30、第三外壳40、第四外壳50、第五外壳60和末端执行器70。
[0018]继续参见图1，所述底座10与所述第一外壳20之间设有第一关节轴J1，所述第一外壳20与所述第二外壳30之间设有第二关节轴J2，所述第二外壳30与所述第三外壳40之间设有第三关节轴J3，所述第三外壳40与所述第四外壳50之间设有第四关节轴J4，所述第四外壳50与所述第五外壳60之间设有第五关节轴J5，所述第五外壳60与所述末端执行器70之间设有第六关节轴J6。
[0019]所述第一关节轴J1、所述第四关节轴J4与所述第六关节轴J6均竖直设置，所述第二关节轴J2、所述第三关节轴J3与所述第五关节轴J5均水平设置。所述第一关节轴J1、所述第二关节轴J2、所述第三关节轴J3、所述第四关节轴J4与所述第六关节轴J6均设置在六轴机械臂的中心线上，满足运动学原理，能够增大机械臂的工作空间，并且机械臂停止工作后，各关节能够使各关节处于同一直线上，不占用过多空间。
[0020]所述第五关节轴J5偏置设置，所述第五关节轴J5的中心线与六轴机械臂的中心线相互平行，实际偏置距离根据实际工作范围以及第四外壳50的长度进行设置。能够使第四关节轴J4远离第五关节轴J5和第六关节轴J6，减小四到六关节轴的连接，提高涉及的力学感。
[0021]所述第一外壳20与所述第二外壳30对称设置，所述第二外壳30与所述第三外壳40对称设置，所述第三外壳40与所述第四外壳50对称设置。各关节呈前后对称结构排列，进而能够使第五关节轴J5相对于中心位置偏置。
[0022]所述第一关节轴J1、所述第四关节轴J4和所述第六关节轴J6的轴线位于同一直线上且与六轴机械臂的中心线重合。
[0023]所述第二关节轴J2、所述第三关节轴J3和所述第五关节轴J5的轴线与六轴机械臂的中心线相互垂直。
[0024]所述底座10与所述第一外壳20的连接处、所述第一外壳20与所述第二外壳30的连接处、所述第二外壳30与所述第三外壳40的连接处、所述第三外壳40与所述第四外壳50的连接处、所述第四外壳50与所述第五外壳60的连接处以及所述第五外壳60与末端执行器70的连接处均设有间隙，所述间隙大小为0.5mm。能够有效保证各关节在转动时互不干涉，保证转动的流畅性。
[0025]所述第一外壳20、所述第二外壳30、所述第三外壳40、所述第四外壳50与所述第五外壳60采用的材质均为碳纤维材质。
[0026]本技术将各关节前后对称排列，使第四关节轴J4和第六关节轴J6在同一直线上，并使第五关节轴J5相对中心位置偏置，从而能够增加机械臂的工作空间，使末端执行器70能够在更小的空间范围内活动，有效提供机械臂的灵活性，使其能够完成复杂的协同工作动作，并且软件执行过程中能更快找到运动学算法，提高运行速度。
[0027]以上实施例仅用以解释说明本技术的技术方案而非对其限制，尽管上述实施例对本技术进行了具体的说明，相关技术人员应当理解，依然可对本技术的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本技术精神和范围的任何修改和等同替换，其均应涵盖在本技术的权利要求范围之中。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有偏置关节的六轴机械臂，其特征在于：包括底座、第一外壳、第二外壳、第三外壳、第四外壳、第五外壳和末端执行器，所述底座与所述第一外壳之间设有第一关节轴，所述第一外壳与所述第二外壳之间设有第二关节轴，所述第二外壳与所述第三外壳之间设有第三关节轴，所述第三外壳与所述第四外壳之间设有第四关节轴，所述第四外壳与所述第五外壳之间设有第五关节轴，所述第五外壳与所述末端执行器之间设有第六关节轴，所述第一关节轴、所述第四关节轴与所述第六关节轴均竖直设置，所述第二关节轴、所述第三关节轴与所述第五关节轴均水平设置，所述第一关节轴、所述第二关节轴、所述第三关节轴、所述第四关节轴与所述第六关节轴均设置在六轴机械臂的中心线上，所述第五关节轴的中心线与六轴机械臂的中心线相互平行。2.根据权利要求1所述的一种具有偏置关节的六轴机械臂，其特征在于：所述第一外壳与所述第二外壳对称设置，所述第二外壳与所述第三外壳对称设置，所述第三外壳...

【专利技术属性】
技术研发人员：大森隼人，卢卡斯，
申请(专利权)人：厦门攸信测试机器人研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：