机械臂和机器人制造技术

本申请公开一种机械臂和机器人，可应用于人工智能、机器人技术、机电一体化等各种场景。机械臂包括：肩关节、第一机臂、第二机臂、肘关节、解耦机构、手部结构、腕关节、及驱动源。肩关节具有多个旋转自由度。第一机臂与肩关节连接。第二机臂包括第一支臂和第二支臂。肘关节具有一个旋转自由度，肘关节连接第一机臂和第一支臂。解耦机构具有一个旋转自由度，解耦机构连接第一支臂和第二支臂。用于与对象进行交互。腕关节具有两个旋转自由度，腕关节连接手部结构和第二支臂。驱动源设置于肩关节，驱动源通过传动线驱动分别独立控制肘关节、解耦机构、及腕关节的运动。其中，解耦机构中的传动线的长度保持不变。的长度保持不变。的长度保持不变。

【技术实现步骤摘要】
机械臂和机器人


[0001]本申请涉及机器人
，具体涉及一种机械臂和机器人。

技术介绍

[0002]类人型机器人一直式机器人发展的一个主要方向，这些机器人都有一些共性，都是通过模仿人体结构设计的。现有的机械臂通常应用于工业领域，往往是6个自由度的串联机构，以固定的工作位姿与物体交互。随着服务行业的兴起，协作机器人开始进入到人类的生产生活中。人的手臂具有7个自由度，传统的6自由度机械臂的活动范围有限，进行人机交互时的灵活性较差。因此，适合人机交互的机械臂显得尤为重要。

技术实现思路

[0003]本申请实施例提供一种机械臂和机器人。机械臂具有7个旋转自由度，机械臂的末端的转动惯量较小，转动速度快，灵活性强，能够完成复杂的交互动作。
[0004]本申请实施例提供了一种机械臂，所述机械臂包括：肩关节、第一机臂、第二机臂、肘关节、解耦机构、手部结构、腕关节、及驱动源。所述肩关节具有多个旋转自由度。所述第一机臂与所述肩关节连接。所述第二机臂包括第一支臂和第二支臂。所述肘关节具有一个旋转自由度，所述肘关节连接所述第一机臂和所述第一支臂。所述解耦机构具有一个旋转自由度，所述解耦机构连接所述第一支臂和第二支臂。用于与对象进行交互。所述腕关节具有两个旋转自由度，所述腕关节连接所述手部结构和所述第二支臂。所述驱动源设置于所述肩关节，所述驱动源通过传动线驱动分别独立控制所述肘关节、所述解耦机构、及所述腕关节的运动。其中，所述解耦机构中的所述传动线的长度保持不变。
[0005]可选的，所述传动线包括传动绳、同步带、及链条中的任意一种。
[0006]可选的，所述肘关节包括第一关节轮、第二关节轮、及肘关节支架。所述第一关节轮固定安装于所述第一机臂，所述第二关节轮与所述第一支臂连接，所述肘关节支架连接所述第一关节轮及所述第二关节轮。所述驱动源通过所述传动线驱动所述第一关节轮和/或所述第二关节轮相对所述肘关节支架转动，以带动所述第一支臂相对所述第一机臂转动。
[0007]可选的，所述解耦机构包括中间轴、第一线轮、第二线轮、及中间线轮组件。所述第一线轮设置于所述中间轴的第一端，所述第二线轮设置于与所述第一端相背的第二端，所述中间线轮组件设置于所述第一端和所述第二端之间。所述传动线缠绕所述第一线轮、第二线轮、及所述中间线轮组件。
[0008]可选的，解耦机构还包括固定套设在所述第一端和所述第二端之间的连接件。所述中间线轮组件与所述连接件固定连接并随所述中间轴的转动而转动。
[0009]可选的，所述中间线轮组件包括中间线轮支架及安装在所述中间线轮支架上的多个中间线轮。所述传动线缠绕所述中间线轮，所述中间线轮随所述中间轴的转动而转动。
[0010]可选的，所述传动线沿第一方向缠绕所述第一线轮和所述第二线轮，及所述传动
线沿第二方向缠绕所述中间线轮，所述第一方向与所述第二方向垂直。
[0011]可选的，中间线轮支架包括支架座和关于所述支架座对称的两个支架臂，每个所述支架臂的第一面和与所述第一面相背的第二面均对称设置有两个所述中间线轮。
[0012]可选的，所述解耦机构还包括第一滑轮组件及第二滑轮组件。所述第一滑轮组件用于引出或引入所述第一线轮的所述传动线。所述第一滑轮组件包括第一固定件及安装在所述第一固定件的多个第一滑轮，所述第一固定件与所述第一线轮固定连接，所述传动线缠绕所述第一滑轮。所述第二滑轮组件用于引出或引入所述第二线轮的所述传动线。所述第二滑轮组件包括第二固定件及安装在所述第二固定件的多个第二滑轮，所述第二固定件与所述第二线轮固定连接，所述传动线缠绕所述第一滑轮。
[0013]可选的，所述解耦机构还包括：第一盖板及第二盖板。所述第一盖板安装于所述第二支臂，并与所述第一线轮固定连接所述第二盖板安装于所述第一支臂，并与所述第二线轮固定连接。
[0014]可选的，所述解耦机构还包括：第一转轮、第二转轮、及中间转轮。所述第一转轮与所述第一线轮固定连接，所述中间轴能够相对所述第一转轮转动。所述第二转轮与所述第二线轮固定连接。所述中间转轮设置于所述连接件，所述中间转轮分别与所述第一转轮和所述第二转轮配合。其中，所述中间转轮和所述第二转轮随所述中间轴相对所述第一转轮的转动而转动，且相同时间内所述第二转轮相对所述第一转轮转动的第一角度改变量是所述中间轴相对所述第一转轮转动的第二角度改变量的两倍。
[0015]可选的，所述连接件包括两个对称设置的连接轴，所述连接轴垂直于所述中间轴，每个所述连接轴套设有一个中间轴承，所述中间转轮的数量为两个，每个所述中间转轮与一个所述中间轴承配合。
[0016]可选的，所述第一转轮、所述第二转轮、及所述中间转轮均为锥齿轮，所述中间转轮与所述第一转轮和所述第二转轮以齿轮啮合的方式配合。
[0017]可选的，所述第一转轮、所述第二转轮、及所述中间转轮均为线轮，所述中间转轮与所述第一转轮和所述第二转轮通过拉线配合。
[0018]本申请实施例提供了一种机器人，该机器人包括上述任意一项实施方式所述的机械臂及机器人本体。所述机械臂安装于所述机器人本体。本申请实施例提供的机器人中，机械臂具有7个旋转自由度，机械臂的末端的转动惯量较小，转动速度快，灵活性强，能够完成复杂的交互动作。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]图1为本申请实施例提供的机械臂的轴视图。
[0021]图2为图1中I区域的放大示意图。
[0022]图3为图1中II区域的放大示意图。
[0023]图4为本申请实施例提供的肘关节的结构示意图。
[0024]图5为本申请实施例提供的机械臂的爆炸图。
[0025]图6为本申请实施例提供的机械臂的正视图。
[0026]图7为本申请实施例提供的机械臂的轴视图。
[0027]图8为本申请实施例提供的机械臂的透视图。
[0028]图9为本申请实施例提供的机器人的结构示意图。
[0029]图10为本申请实施例提供的上料装置的结构示意图。
具体实施方式
[0030]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0031]在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机械臂，其特征在于，包括：肩关节，所述肩关节具有多个旋转自由度；第一机臂，所述第一机臂与所述肩关节连接；第二机臂，所述第二机臂包括第一支臂和第二支臂；肘关节，所述肘关节具有一个旋转自由度，所述肘关节连接所述第一机臂和所述第一支臂；解耦机构，所述解耦机构具有一个旋转自由度，所述解耦机构连接所述第一支臂和第二支臂；手部结构，用于与对象进行交互；腕关节，所述腕关节具有两个旋转自由度，所述腕关节连接所述手部结构和所述第二支臂；及驱动源，所述驱动源设置于所述肩关节，所述驱动源通过传动线驱动分别独立控制所述肘关节、所述解耦机构、及所述腕关节的运动；其中，所述解耦机构中的所述传动线的长度保持不变。2.根据权利要求1所述的机械臂，其特征在于，所述传动线包括传动绳、同步带、及链条中的任意一种。3.根据权利要求1所述的机械臂，其特征在于，所述肘关节包括第一关节轮、第二关节轮、及肘关节支架，所述第一关节轮固定安装于所述第一机臂，所述第二关节轮与所述第一支臂连接，所述肘关节支架连接所述第一关节轮及所述第二关节轮，所述驱动源通过所述传动线驱动所述第一关节轮和/或所述第二关节轮相对所述肘关节支架转动，以带动所述第一支臂相对所述第一机臂转动。4.根据权利要求1所述的机械臂，其特征在于，所述解耦机构包括中间轴、第一线轮、第二线轮、及中间线轮组件，所述第一线轮设置于所述中间轴的第一端，所述第二线轮设置于与所述第一端相背的第二端，所述中间线轮组件设置于所述第一端和所述第二端之间，所述传动线缠绕所述第一线轮、第二线轮、及所述中间线轮组件。5.根据权利要求4所述的机械臂，其特征在于，解耦机构还包括固定套设在所述第一端和所述第二端之间的连接件，所述中间线轮组件与所述连接件固定连接并随所述中间轴的转动而转动。6.根据权利要求5所述的机械臂，其特征在于，所述中间线轮组件包括中间线轮支架及安装在所述中间线轮支架上的多个中间线轮，所述传动线缠绕所述中间线轮，所述中间线轮随所述中间轴的转动而转动。7.根据权利要求6所述的机械臂，其特征在于，所述传动线沿第一方向缠绕所述第一线轮和所述第二线轮，及所述传动线沿第二方向缠绕所述中间线轮，所述第一方向与所述第二方向垂直。8.根据权利要求6所述的机械臂，其特征在于，中间线轮支架包括支架座和关于所述支...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊坤，刘天亮，于飞，
申请(专利权)人：腾讯科技深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：