本實用新型涉及機器人用機械傳動手腕的結(jié)構(gòu)設(shè)計和應(yīng)用
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別提供了一種工業(yè)機器人用三自由度機械傳動手腕。
背景技術(shù)：
：現(xiàn)有技術(shù)中，機械手傳動裝置多種多樣，其結(jié)構(gòu)通常也都較為復(fù)雜，其能實現(xiàn)的運動形式通常較為有限。人們迫切希望獲得一種技術(shù)效果優(yōu)良的工業(yè)機器人用三自由度機械傳動手腕。技術(shù)實現(xiàn)要素：本實用新型的目是提供一種技術(shù)效果優(yōu)良的工業(yè)機器人用三自由度機械傳動手腕。本實用新型提供了一種工業(yè)機器人用三自由度機械傳動手腕；其特征在于：其構(gòu)成如下：齒輪A1、齒輪B2、齒輪C3、齒輪D4、齒輪E5、齒輪F6、齒輪G7、齒輪H11、齒輪I12、齒輪J13、齒輪K14、齒輪L15，手爪8，殼體A9、殼體B10、殼體C16、軸B21、軸T22、軸S23；其中：齒輪L15固定布置在軸B21上，齒輪A1固定布置在軸S23上；齒輪C3和齒輪J13都空套在軸T22上，軸線平行布置的殼體B10、殼體C16、軸B21三者都活動支撐在殼體C16上，軸T22和殼體B10固定連接為一體；齒輪I12和齒輪K14共軸且二者均與其共用的旋轉(zhuǎn)軸固定為一體，二者共用的旋轉(zhuǎn)軸軸線平行于軸B21；齒輪B2齒輪D4共軸且二者均與其共用的旋轉(zhuǎn)軸固定為一體，二者共用的旋轉(zhuǎn)軸軸線平行于軸B21；齒輪E5、齒輪F6共軸且二者均與其共用的旋轉(zhuǎn)軸固定為一體，二者共用的旋轉(zhuǎn)軸軸線垂直于軸B21；上述的三組共用的旋轉(zhuǎn)軸均活動支撐在殼體B10上；齒輪F6、齒輪G7均活動支撐在殼體A9上，齒輪H11固定在其旋轉(zhuǎn)軸上且其旋轉(zhuǎn)軸固定在殼體A9上；齒輪嚙合關(guān)系滿足下述要求：齒輪J13同時與齒輪K14、齒輪L15二者嚙合，齒輪H11與齒輪I12嚙合；齒輪C3同時與齒輪A1、齒輪B2二者嚙合，齒輪D4與齒輪E5嚙合，齒輪F6與齒輪G7嚙合，齒輪G7連接著手爪8。所述工業(yè)機器人用三自由度機械傳動手腕中，軸T22和軸S23不轉(zhuǎn)，軸B21轉(zhuǎn)動驅(qū)動殼體A9做機械手手腕的俯仰動作，齒輪B2、齒輪K14為行星齒輪，殼體B10成為行星架，齒輪B2、齒輪C3、齒輪J13、齒輪K14連同殼體B10構(gòu)成兩行星輪系，由作為行星輪的齒輪B2自轉(zhuǎn)運動通過傳動鏈獲得手爪8最終的回轉(zhuǎn)傳動n′7。則有回轉(zhuǎn)運動n′7：n2-nTn3-nT=-Z3Z2···n3=0···n2=Z3+Z2Z2nT,]]>n2產(chǎn)生誘導(dǎo)運動n′7：行星輪Z14自傳運動誘導(dǎo)出附加的手腕俯仰運動n′9：n14-nTn13-nT=-Z13Z14···n13=0···n14=Z13+Z14Z14nT,]]>n14產(chǎn)生誘導(dǎo)運動n′9：所述工業(yè)機器人用三自由度機械傳動手腕中，手爪8具體為滑槽杠桿式回轉(zhuǎn)型夾持器；其構(gòu)成如下：支架81、傳動桿82、圓柱銷83、杠桿84，活塞85活塞缸86、V型卡爪87；其中：活塞85布置在活塞缸86的內(nèi)腔中，活塞85上固定著傳動桿82，支架81套裝在傳動桿82上，杠桿84為兩個且面對面布置，杠桿84具體為角度為122～128°的“V”型結(jié)構(gòu)，其一端鉸接固定在傳動桿82遠(yuǎn)離活塞85那一端的端部，中央部分鉸接在支架81上，另一端固定連接有V型卡爪87，兩個杠桿84端部的兩個V型卡爪87面對面布置；V型卡爪87中V型結(jié)構(gòu)的角度為132～135°。本實用新型中，參考圖3，手爪8即滑槽杠桿式回轉(zhuǎn)型夾持器中，夾緊力FN和驅(qū)動力Fp之間的關(guān)系式以及該夾持器的特性說明如下：受力分析如圖3所示；推導(dǎo)計算：2F′pcosα＝Fp；Fp′=Fp2cosα]]>Fp′acosα=FNb;]]>FN=Fp′abcosα=Fpa2bcos2α]]>討論該夾持器的特性：在驅(qū)動力Fp一定時，α增大，則夾緊力FN將增大，但這將加大傳動桿82的行程和滑槽的長度。導(dǎo)致結(jié)構(gòu)尺寸加大。本實用新型提出一種使用齒輪配合的機械手傳動裝置設(shè)計方案，并提出手爪8的一種具體結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，其靈活兼容多種應(yīng)用模式，傳動可靠，體積小，姿態(tài)控制靈活，其在機械手的相關(guān)工業(yè)應(yīng)用中具有可預(yù)期的較為巨大的經(jīng)濟價值和社會價值。附圖說明圖1為工業(yè)機器人用三自由度機械傳動手腕的結(jié)構(gòu)原理示意簡圖；圖2為手爪8的局部結(jié)構(gòu)簡圖；圖3為手爪8中杠桿84的受力分析原理圖。具體實施方式實施例1一種工業(yè)機器人用三自由度機械傳動手腕；其構(gòu)成如下：齒輪A1、齒輪B2、齒輪C3、齒輪D4、齒輪E5、齒輪F6、齒輪G7、齒輪H11、齒輪I12、齒輪J13、齒輪K14、齒輪L15，手爪8，殼體A9、殼體B10、殼體C16、軸B21、軸T22、軸S23；其中：齒輪L15固定布置在軸B21上，齒輪A1固定布置在軸S23上；齒輪C3和齒輪J13都空套在軸T22上，軸線平行布置的殼體B10、殼體C16、軸B21三者都活動支撐在殼體C16上，軸T22和殼體B10固定連接為一體；齒輪I12和齒輪K14共軸且二者均與其共用的旋轉(zhuǎn)軸固定為一體，二者共用的旋轉(zhuǎn)軸軸線平行于軸B21；齒輪B2齒輪D4共軸且二者均與其共用的旋轉(zhuǎn)軸固定為一體，二者共用的旋轉(zhuǎn)軸軸線平行于軸B21；齒輪E5、齒輪F6共軸且二者均與其共用的旋轉(zhuǎn)軸固定為一體，二者共用的旋轉(zhuǎn)軸軸線垂直于軸B21；上述的三組共用的旋轉(zhuǎn)軸均活動支撐在殼體B10上；齒輪F6、齒輪G7均活動支撐在殼體A9上，齒輪H11固定在其旋轉(zhuǎn)軸上且其旋轉(zhuǎn)軸固定在殼體A9上；齒輪嚙合關(guān)系滿足下述要求：齒輪J13同時與齒輪K14、齒輪L15二者嚙合，齒輪H11與齒輪I12嚙合；齒輪C3同時與齒輪A1、齒輪B2二者嚙合，齒輪D4與齒輪E5嚙合，齒輪F6與齒輪G7嚙合，齒輪G7連接著手爪8。所述工業(yè)機器人用三自由度機械傳動手腕中，軸T22和軸S23不轉(zhuǎn)，軸B21轉(zhuǎn)動驅(qū)動殼體A9做機械手手腕的俯仰動作，齒輪B2、齒輪K14為行星齒輪，殼體B10成為行星架，齒輪B2、齒輪C3、齒輪J13、齒輪K14連同殼體B10構(gòu)成兩行星輪系，由作為行星輪的齒輪B2自轉(zhuǎn)運動通過傳動鏈獲得手爪8最終的回轉(zhuǎn)傳動n′7。則有回轉(zhuǎn)運動n′7：n2-nTn3-nT=-Z3Z2···n3=0···n2=Z3+Z2Z2nT,]]>n2產(chǎn)生誘導(dǎo)運動n′7：行星輪Z14自傳運動誘導(dǎo)出附加的手腕俯仰運動n′9：n14-nTn13-nT=-Z13Z14···n13=0···n14=Z13+Z14Z14nT,]]>n14產(chǎn)生誘導(dǎo)運動n′9：所述工業(yè)機器人用三自由度機械傳動手腕中，手爪8具體為滑槽杠桿式回轉(zhuǎn)型夾持器；其構(gòu)成如下：支架81、傳動桿82、圓柱銷83、杠桿84，活塞85活塞缸86、V型卡爪87；其中：活塞85布置在活塞缸86的內(nèi)腔中，活塞85上固定著傳動桿82，支架81套裝在傳動桿82上，杠桿84為兩個且面對面布置，杠桿84具體為角度為122～128°的“V”型結(jié)構(gòu)，其一端鉸接固定在傳動桿82遠(yuǎn)離活塞85那一端的端部，中央部分鉸接在支架81上，另一端固定連接有V型卡爪87，兩個杠桿84端部的兩個V型卡爪87面對面布置；V型卡爪87中V型結(jié)構(gòu)的角度為132～135°。本實施例中，參考圖3，手爪8即滑槽杠桿式回轉(zhuǎn)型夾持器中，夾緊力FN和驅(qū)動力Fp之間的關(guān)系式以及該夾持器的特性說明如下：受力分析如圖3所示；推導(dǎo)計算：2F′pcosα＝Fp；Fp′=Fp2cosα]]>Fp′acosα=FNb;]]>FN=Fp′abcosα=Fpa2bcos2α]]>討論該夾持器的特性：在驅(qū)動力Fp一定時，α增大，則夾緊力FN將增大，但這將加大傳動桿82的行程和滑槽的長度。導(dǎo)致結(jié)構(gòu)尺寸加大。本實施例提出一種使用齒輪配合的機械手傳動裝置設(shè)計方案，并提出手爪8的一種具體結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，其靈活兼容多種應(yīng)用模式，傳動可靠，體積小，姿態(tài)控制靈活，其在機械手的相關(guān)工業(yè)應(yīng)用中具有可預(yù)期的較為巨大的經(jīng)濟價值和社會價值。當(dāng)前第1頁1 2 3