一种混合关节连续型机器人制造技术

一种混合关节连续型机器人，具有基座(1)、旋转关节、连续型关节、电机、减速机，其特征在于：安装在基座(1)上的第一级旋转关节、第二级旋转关节、第一级连续型关节(10)和第二级连续型关节(12)串联形式连接，第一级旋转关节和所述第二级旋转关节分别具有一个旋转自由度，第一级连续型关节(10)和第二级连续型关节(12)分别具有两个弯曲自由度，混合关节连续型机器人具有6个自由度。本实用新型专利技术提出的混合关节连续型机器人对非结构化作业空间适应性强，能广泛应用于灾难搜救、非结构化工业环境作业等领域。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种关节型机器人类，更具体地说，它涉及一种用于高度非结构化环境作业的由旋转关节和连续关节构成的新型混合关节连续型机器人。
技术介绍
随着工业机器人在诸如航空航天、军事、医疗、服务等领域的应用日趋广泛，其面临的作业环境愈加复杂和高度非结构化。如飞行器翼肋隔舱狭小环境内的钻孔作业、核电站反应堆冷却管路的检修作业、越过视野障碍对军事目标的侦查作业、地震现场被困人员的搜救以及病人消化道等器官的微创手术等。申请号为02145863. 4，名称为多关节工业机器人等公开文件中虽然有多关节工业机器人的报道，但不能满足上述作业环境的需要，已成为上述应用领域工业机器人发展的一个技术瓶颈，迫切需要研制具有新型运动形式的关节型机器人用于该问题的解决。
技术实现思路
本技术针对传统的工业机器人不能用于高度非结构化空间作业的问题，提供一种由旋转关节和连续型关节混合构成的机器人机构，进一步提升传统工业机器人的运动范围、灵活性，增加工业机器人对工作空间狭小和非结构化的适应性。一种混合关节连续型机器人，具有基座、旋转关节、连续型关节、电机、减速机，其特征在于安装在基座上的第一级旋转关节、第二级旋转关节、第一级连续型关节和第二级连续型关节串联形式连接，第一级旋转关节和所述第二级旋转关节分别具有一个旋转自由度，第一级连续型关节和第二级连续型关节分别具有两个弯曲自由度，混合关节连续型机器人具有6个自由度。上述的第一级旋转关节由电机、减速机构成，电机的输出轴与减速机的输入轴连接、电机通过减速机输出旋转运动。上述的第二级旋转关节由电机、减速机构成，减速机安装在连接角铁上，电机的输出轴与减速机的输入轴连接，电机通过减速机输出旋转运动。上述的第二级旋转关节的连接角铁与第一级旋转关节的减速机的输出轴连接。上述的第一级连续型关节和第二级连续型关节分别由3根气管构成。上述第一级连续型关节气管一端与T型连接件的底面均布连接，另一端与圆盘型连接件I均布连接。上述第二级连续型关节的气管一端与圆盘型连接件I均布连接，另一端与圆盘型连接件II均布连接。上述的T型连接件与第二级旋转关节的减速机的输出轴连接。本技术提出一种由离散和连续型关节混合构成的机器人机构，与现有关节型机器人技术相比，本技术具有以下优点I、本技术提出一种由旋转关节和连续关节混合构成的6自由度连续型机器人机构，有效拓展了传统工业机器人的运动空间、灵活性和负荷能力；2、本技术提出的混合关节连续型机器人对非结构化作业空间适应性强，能广泛应用于灾难搜救、非结构化工业环境作业、军事侦察机器人等领域。附图说明图I和图2为本技术第一实施例的结构示意图。图3连续型关节的结构和动作示意图。I、基座；2、第一级旋转关节的电机；3、第一级旋转关节的减速机；4、第一级旋转关节的的减速机的输出轴5、连接角铁；6、第二级旋转关节的电机；7、第二级旋转关节的减速机；8、第二级旋转关节的减速机的输出轴；9、T型连接件；10、第一级连续型关节；11、圆盘型连接件I ;12、第二级连续型关节；13、圆盘型连接件II具体实施方式以下结合附图举例对本技术作更详尽的说明。图I和图2为混合关节连续型机器人的结构示意图，机器人由安装在基座I上的4个关节串联构成，4个关节包括2个旋转关节和2个连续型关节，连接次序为第一级旋转关节、第二级旋转关节、第一级连续型关节10、第二级连续型关节12。第一级旋转关节由电机2、减速机3构成，第二级旋转关节由电机6、减速机7构成，其中电机2和电机6作为驱动部件，电机2和电机6分别通过减速机3和减速机7输出旋转运动，带动下一级相邻关节转动。第一级连续型关节10和第二级连续型关节12分别由3段气管构成，3段气管作为连续型关节的驱动元件，第一级连续型关节的气管一端与T型连接件9的底面均布连接，另一端与圆盘型连接件I 11均布连接。第二级连续型关节12的气管二端分别与圆盘型连接件I 11和圆盘型连接件II 13均布连接。T型连接件9与第二级旋转关节的减速机的输出轴8连接。连续型关节构成和动作示意如图3所示。对于每个连续型关节，当3根气管中的气压相等时，连续型关节不产生运动，如图3中左边的图片所示。当气管中的两根气管的气压大于另外一根气管中的气压时，连续型关节将向气压小的那侧气管发生弯曲运动，如图3中右边的图片所示。选择其中两根气管作为弯曲方向，调节该弯曲方向的气管的气压小于另外两根气管的气压，从而实现两个方向上的弯曲运动。具体运动过程如下对于运动空间的某一点，首先驱动第一级旋转关节的电机2转动，第一级旋转关节的减速机的输出轴4带动第二级旋转关节转过一定角度，然后驱动第二级旋转关节的电机6转动，第二级旋转关节的减速机的输出轴8带动第一级连续型关节10转过一定角度。调节第一级连续型关节10的3根气管的气压,使得第一级连续型关节10产生侧向弯曲，调节第二级连续型关节12的3根气管的气压，使得连接在第一级连续型关节10末端的第二级连续型关节12产生侧向弯曲，从而第二级连续型关节12的末端到达作业空间的某一点。在实际应用中，在第二级连续型关节12的末端安装夹持器，通过驱动各个关节运动，使得机器人到达空间中的某一点，实现对该点物体的抓取。显然，本技术的上述具体实施方式仅是为清楚地说明本技术所作的举例，而并非是对本技术实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以容易的做出其它形 式上的变化或者替代，而这些改变或者替代也将包含在本技术确定的保护范围之内。权利要求1.一种混合关节连续型机器人，具有基座(I)、旋转关节、连续型关节、电机、减速机，其特征在于安装在基座(I)上的第一级旋转关节、第二级旋转关节、第一级连续型关节(10)和第二级连续型关节(12)串联形式连接，第一级旋转关节和所述第二级旋转关节分别具有一个旋转自由度，第一级连续型关节(10)和第二级连续型关节(12)分别具有两个弯曲自由度，混合关节连续型机器人具有6个自由度。2.如权利要求I所述的混合关节连续型机器人，其特征在于所述的第一级旋转关节由电机⑵、减速机⑶构成，电机⑵的输出轴与减速机⑶的输入轴连接、电机⑵通过减速机(3)输出旋转运动。3.如权利要求I所述的混合关节连续型机器人，其特征在于所述的第二级旋转关节由电机(6)、减速机(7)构成，减速机(7)安装在连接角铁(5)上，电机(6)的输出轴与减速机(7)的输入轴连接，电机(6)通过减速机(7)输出旋转运动。4.如权利要求3所述的混合关节连续型机器人，其特征在于所述的第二级旋转关节的连接角铁(5)与第一级旋转关节的减速机(3)的输出轴(4)连接。5.如权利要求I所述的混合关节连续型机器人，其特征在于所述的第一级连续型关节(10)和第二级连续型关节(12)分别由3根气管构成。6.如权利要求5所述的混合关节连续型机器人，其特征在于所述第一级连续型关节(10)气管一端与T型连接件(9)的底面均布连接，另一端与圆盘型连接件I (11)均布连接。7.权利要求5所述的混合关节连续型机器人，其特征在于所述第二级连续型关节(12)的气管一端与圆盘型连接件I(Il)均布连接，另一端与圆盘型连接件II (13)均布连接。8.如权利要求6或7本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵江海，宋小波，叶晓东，徐林森，章小建，魏鲜明，冯宝林，
申请(专利权)人：中国科学院合肥物质科学研究院，
类型：实用新型
国别省市：