关节传动系统、机械臂及机器人技术方案

本发明专利技术涉及机械臂技术领域，提供了一种关节传动系统、机械臂及机器人，包括：架体、绕第一轴线转动设置在所述架体上的摆臂、设置在所述架体上并具有输出轴的电机、设置在所述摆臂上并可随所述摆臂绕所述第一轴线转动的第一转动台、设置在所述输出轴上的第二转动台，以及与所述第一转动台与所述第二转动台传动连接的弹性件；所述输出轴绕所述第一轴线转动；当所述第一转动台和所述第二转动台撤去外力时，所述弹性件将所述第一转动台和所述第二转动台之间保持在预定初始相对位置；当所述第一转动台和所述第二转动台之间从所述预定初始相对位置发生相对转动时，所述弹性件发生扭曲并存储弹性势能。并存储弹性势能。并存储弹性势能。

【技术实现步骤摘要】
关节传动系统、机械臂及机器人


[0001]本专利技术属于机器人
，更具体涉及一种关节传动系统、机械臂及机器人。

技术介绍

[0002]在现代生产生活中，机械臂或机器人的使用越来越广泛。在机械臂中，经常需要用到关节的转动(比如：两个摆臂之间通过转轴相对转动)来改变摆臂的朝向。关节的转动通常依赖电机的转动，电机的转动和摆臂之间一般为刚性传动，电机的瞬间启动会引起摆臂的瞬间转动，电机的瞬间停止会引起摆臂的瞬间停止，摆臂在转动过程中没有任何缓冲的时间，摆臂显得非常生硬。
[0003]关节可以参考：(中国专利技术专利；公开号：CN113977567A；主题名称：电机与减速器的连接结构、机械臂关节及机械臂；公开日：2022.01.28)，电机与机械臂之间为刚性传动；电机启动后，机械臂立刻转动；电机断电后，机械臂关节立刻停止活动；机械臂的瞬间启动和瞬间停止的运动过程中，机械臂显得非常生硬。
[0004]关节可以参考：(中国专利技术专利；公开号：CN113977567A；主题名称：电机与减速器的连接结构、机械臂关节及机械臂；公开日：2022.01.28)，电机与机械臂之间为刚性传动；电机启动后，机械臂立刻转动；电机断电后，机械臂关节立刻停止活动；机械臂的瞬间启动和瞬间停止的运动过程中，机械臂显得非常生硬。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种关节传动系统以及配置有该关节传动系统的机械臂和机器人，以解决现有技术中存在的电机与摆臂之间刚性传动导致摆臂摆动非常生硬的技术问题。
>[0006]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：提供一种关节传动系统，包括：架体、绕第一轴线转动设置在所述架体上的摆臂、设置在所述架体上并具有输出轴的电机、设置在所述摆臂上并可随所述摆臂绕所述第一轴线转动的第一转动台、设置在所述输出轴上的第二转动台，以及与所述第一转动台和所述第二转动台传动连接的弹性件；所述输出轴绕所述第一轴线转动；当所述第一转动台和所述第二转动台撤去外力时，所述弹性件将所述第一转动台和所述第二转动台之间保持在预定初始相对位置；当所述第一转动台和所述第二转动台之间从所述预定初始相对位置发生相对转动时，所述弹性件发生扭曲并存储弹性势能。
[0007]进一步地，所述弹性件为：扭簧；在所述第一轴线的延伸方向上，所述第一转动台和所述第二转动台间隔设置，所述扭簧设置在所述第一转动台和所述第二转动台之间；所述扭簧的第一端连接在所述第一转动台上，所述扭簧的第二端连接在所述第二转动台上。
[0008]进一步地，所述摆臂包括：第一臂体、第二臂体、连杆，以及设置在所述第二臂体上的器具安装台；所述第一臂体的一端绕第一轴线转动设置在所述架体上，所述第一臂体的另一端绕第二轴线转动设置在所述第二臂体上；所述连杆的一端绕第三轴线转动设置在所
述架体上，所述连杆的另一端绕第四轴线转动设置在所述第二臂体上；所述第一轴线、所述第二轴线、所述第三轴线，以及所述第四轴线分别平行设置；所述第一轴线与所述第三轴线之间间隔设置，所述第二轴线与所述第四轴线之间间隔设置；所述第二轴线位于所述器具安装台和所述第四轴线之间。
[0009]进一步地，所述第一臂体的一端通过第一转轴转动设置在所述架体上，所述第一转轴相对所述第一轴线呈轴对称；所述第一臂体的另一端通过第二转轴转动设置在所述第二臂体上，所述第二转轴相对所述第二轴线呈轴对称。
[0010]进一步地，所述连杆的一端通过第三转轴转动设置在所述架体上，所述第三转轴相对所述第三轴线呈轴对称；所述连杆的另一端通过第四转轴转动设置在所述第二臂体上，所述第四转轴相对所述第四轴线呈轴对称。
[0011]进一步地，所述架体包括：包括：左侧板、右侧板、前侧板，以及位于所述前侧板后方的连接杆；所述左侧板和所述右侧板间隔设置；所述左侧板上开设有多个第一插孔，所述右侧板上开设有多个第二插孔；所述前侧板的左端具有多个分别插设在所述第一插孔内的第一销体，所述前侧板的右端具有多个分别插设在所述第二插孔内的第二销体；所述连接杆的一端可拆卸式固定在左侧板上，所述连接杆的另一端可拆卸式固定在右侧板上；所述连接杆的数量大于等于三根；所述电机和所述摆臂分别设置在所述左侧板上，或所述电机和所述摆臂分别设置在所述右侧板上。
[0012]进一步地，所述左侧板和所述右侧板之间形成容置腔，所述电机设置在所述容置腔内；所述左侧板上开设有第一通孔，所述输出轴穿过所述第一通孔延伸至所述容置腔外侧；或所述右侧板上开设有第二通孔，所述输出轴穿过所述第二通孔延伸至所述容置腔外侧。
[0013]进一步地，还包括：位于所述电机上方的顶板；所述左侧板上开设有多个第三插孔，所述右侧板上开设有多个第四插孔；所述顶板的左端具有多个分别插设在所述第三插孔内的第三销体，所述顶板的右端具有多个分别插设在所述第四插孔内的第四销体。
[0014]本专利技术还提供了一种机械臂，其特征在于，包括：电源和所述关节传动系统；所述电源与所述电机电性连接。
[0015]本专利技术还提供了一种机器人，其特征在于，包括：所述机械臂。
[0016]本专利技术提供的关节传动系统的有益效果在于：与现有技术相比，本专利技术提供的关节传动系统，摆臂转动设置在架体上，且摆臂可相对架体绕第一轴线转动；电机设置在架体上，电机具有输出轴，输出轴可绕第一轴线转动；摆臂上设置有第一转动台，第一转动台可绕第一轴线转动；第二转动台设置在输出轴上，第二转动台可绕第一轴线转动；第一转动台和第二转动台之间通过弹性件传动连接；电机的输出轴带动第二转动台转动时，第二转动台会通过弹性件带动第一转动台转动；当第一转动台和第二转动台都不受到外力时，第一转动台和第二转动台之间的相对位置在弹性件的弹力作用下保持在预定相对初始位置；当输出轴带动第二转动台转动时，如果第一转动台和第二转动台之间的相对位置偏离了预定相对初始位置，比如第二转动台相对第一转动台发生的了转动，弹性件在第二转动台的转动下发生弹性形变并存储弹性势能；电机撤去动力的瞬间，第二转动台停止转动，可是由于弹性件中还存储有弹性势能，第一转动台在电机停止的瞬间不会立即停止转动，而是需要等待弹性件中的弹性势能释放完成，直到第一转动台与第二转动台之间恢复到预定相对初
始位置；综上，电机与摆臂之间的动力通过弹性件柔性传递，避免电机带动摆臂转动的过程中出现生硬的情况。
[0017]专利技术提供的机械臂，电源可对电机进行供电；由于采用了上述关节传动系统，摆臂转动设置在架体上，且摆臂可相对架体绕第一轴线转动；电机设置在架体上，电机具有输出轴，输出轴可绕第一轴线转动；摆臂上设置有第一转动台，第一转动台可绕第一轴线转动；第二转动台设置在输出轴上，第二转动台可绕第一轴线转动；第一转动台和第二转动台之间通过弹性件传动连接；电机的输出轴带动第二转动台转动时，第二转动台会通过弹性件带动第一转动台转动；当第一转动台和第二转动台都不受到外力时，第一转动台和第二转动台之间的相对位置在弹性件的弹力作用下保持在预定相对初始位置；当输出轴带动第二转动台转动时，如果第一转动本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种关节传动系统，其特征在于，包括：架体(1)、绕第一轴线转动设置在所述架体(1)上的摆臂(2)、设置在所述架体(1)上并具有输出轴的电机(4)、设置在所述摆臂(2)上并可随所述摆臂(2)绕所述第一轴线转动的第一转动台(51)、设置在所述输出轴上的第二转动台(52)，以及与所述第一转动台(51)和所述第二转动台(52)传动连接的弹性件(6)；所述输出轴绕所述第一轴线转动；当所述第一转动台(51)和所述第二转动台(52)撤去外力时，所述弹性件(6)将所述第一转动台(51)和所述第二转动台(52)之间保持在预定初始相对位置；当所述第一转动台(51)和所述第二转动台(52)之间从所述预定初始相对位置发生相对转动时，所述弹性件(6)发生扭曲并存储弹性势能。2.如权利要求1所述的关节传动系统，其特征在于，所述弹性件(6)为：扭簧；在所述第一轴线的延伸方向上，所述第一转动台(51)和所述第二转动台(52)间隔设置，所述扭簧设置在所述第一转动台(51)和所述第二转动台(52)之间；所述扭簧的第一端连接在所述第一转动台(51)上，所述扭簧的第二端连接在所述第二转动台(52)上。3.如权利要求1所述的关节传动系统，其特征在于，所述摆臂(2)包括：第一臂体、第二臂体、连杆(23)，以及设置在所述第二臂体上的器具安装台(3)；所述第一臂体的一端绕第一轴线转动设置在所述架体(1)上，所述第一臂体的另一端绕第二轴线转动设置在所述第二臂体上；所述连杆(23)的一端绕第三轴线转动设置在所述架体(1)上，所述连杆(23)的另一端绕第四轴线转动设置在所述第二臂体上；所述第一轴线、所述第二轴线、所述第三轴线，以及所述第四轴线分别平行设置；所述第一轴线与所述第三轴线之间间隔设置，所述第二轴线与所述第四轴线之间间隔设置；所述第二轴线位于所述器具安装台(3)和所述第四轴线之间。4.如权利要求3所述的关节传动系统，其特征在于，所述第一臂体(21)的一端通过第一转轴转动设置在所述架体上，所述第一转轴相对所述第一轴线呈轴对称；所述第一臂体(21)的另一端通过第二转轴转动设置在所述第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：张君晖，黄耀明，
申请(专利权)人：广州灵动方程科技有限公司，
类型：发明
国别省市：