本發(fā)明涉及一種機(jī)器人手臂結(jié)構(gòu)，具體是一種機(jī)器人三關(guān)節(jié)剛性連接獨(dú)立式運(yùn)動(dòng)手臂結(jié)構(gòu)，屬于機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著機(jī)器人的發(fā)展，應(yīng)用場(chǎng)合越來(lái)越廣泛，機(jī)器人手臂已經(jīng)有諸多技術(shù)方案可以實(shí)現(xiàn)，近似的技術(shù)方案有兩關(guān)節(jié)獨(dú)立式，三關(guān)節(jié)獨(dú)立式，三關(guān)節(jié)非獨(dú)立式，這些技術(shù)方案都與本方案有類似之處，現(xiàn)有技術(shù)多數(shù)存在運(yùn)動(dòng)呆板、只有兩段結(jié)構(gòu)與真人差異、三段非獨(dú)立只能完成一個(gè)動(dòng)作后在進(jìn)入下一個(gè)動(dòng)作不連貫等情況，動(dòng)作不夠豐富；在傳統(tǒng)機(jī)械臂的三段獨(dú)立運(yùn)動(dòng)中多數(shù)沒(méi)有足夠的硬連接強(qiáng)度，抗沖擊能力不足，無(wú)法再汽車，列車上使用；因此，針對(duì)上述問(wèn)題提出一種機(jī)器人三關(guān)節(jié)剛性連接獨(dú)立式運(yùn)動(dòng)手臂結(jié)構(gòu)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就在于為了解決上述問(wèn)題而提供一種機(jī)器人三關(guān)節(jié)剛性連接獨(dú)立式運(yùn)動(dòng)手臂結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)上述目的：

一種機(jī)器人三關(guān)節(jié)剛性連接獨(dú)立式運(yùn)動(dòng)手臂結(jié)構(gòu)，包括第一電機(jī)(1)以及位于第一電機(jī)(1)表面輸出端、通過(guò)聯(lián)軸器(2)連接的肩膀擺動(dòng)軸(5)，其特征在于：所述肩膀擺動(dòng)軸(5)一端固定有肩膀u型支架(3)，且所述肩膀擺動(dòng)軸(5)穿過(guò)軸承(4)、通過(guò)肩膀擺動(dòng)軸連接法蘭(501)螺栓連接至手臂l型支架(6)表面，所述肩膀擺動(dòng)軸連接法蘭(501)位于所述肩膀擺動(dòng)軸(5)的末端；

所述手臂l型支架(6)遠(yuǎn)離所述肩膀擺動(dòng)軸連接法蘭(501)的一側(cè)設(shè)有風(fēng)冷清潔機(jī)構(gòu)以及第二電機(jī)(8)，所述第二電機(jī)(8)通過(guò)第二電機(jī)固定支架(7)與所述手臂l型支架(6)固定；所述第二電機(jī)(8)的輸出端上設(shè)有關(guān)節(jié)擺動(dòng)軸(9)，所述第二電機(jī)(8)通過(guò)位于其關(guān)節(jié)擺動(dòng)軸(9)末端的關(guān)節(jié)擺動(dòng)軸連接法蘭(901)連接至關(guān)節(jié)舵機(jī)支架(11)，所述關(guān)節(jié)舵機(jī)支架(11)表面通過(guò)螺栓固定安裝有第三電機(jī)(12)，且第三電機(jī)(12)輸出端上設(shè)有與關(guān)節(jié)擺動(dòng)軸(9)垂直的手指擺動(dòng)軸(13)，所述手指擺動(dòng)軸(13)通過(guò)其末端的手指擺動(dòng)軸連接法蘭(1301)連接至手指支架(14)表面。

優(yōu)選的，所述手臂l型支架(6)上設(shè)有手臂舵機(jī)支架(15)，所述手臂舵機(jī)支架(15)表面通過(guò)螺栓固定有套接在關(guān)節(jié)擺動(dòng)軸(9)表面的手臂舵機(jī)(10)。

優(yōu)選的，所述肩膀擺動(dòng)軸(5)與手臂l型支架(6)之間相互垂直，且位于肩膀擺動(dòng)軸(5)表面的軸承(4)固定至肩膀u型支架(3)表面。

優(yōu)選的，所述風(fēng)冷清潔機(jī)構(gòu)由吹氣泵(16)、輸氣管(17)、輸氣管固定架(18)、固定套管(1801)、三通管(19)和氣體噴嘴(1901)構(gòu)成，所述吹氣泵(16)輸出端安裝有包裹在第二電機(jī)(8)、第三電機(jī)(12)表面的輸氣管(17)。

優(yōu)選的，所述輸氣管(17)表面位于第二電機(jī)(8)的一側(cè)和手臂舵機(jī)(10)一側(cè)以及第三電機(jī)(12)一側(cè)處均設(shè)有三通管(19)，所述三通管(19)的其中的兩個(gè)管口接通至輸氣管(17)，且三通管(19)與之對(duì)應(yīng)的另一個(gè)管口設(shè)有氣體噴嘴(1901)，所述氣體噴嘴開(kāi)口端(1901)靠近第二電機(jī)(8)一側(cè)。

優(yōu)選的，所述手臂舵機(jī)支架(15)表面靠近輸氣管(17)一側(cè)安裝有輸氣管固定架(18)，所述輸氣管固定架(18)末端延伸至輸氣管(17)表面形成套接在輸氣管(17)表面的固定套管(1801)。

優(yōu)選的，所述手臂l型支架(6)與肩膀擺動(dòng)軸(5)連接的一端至關(guān)節(jié)擺動(dòng)軸(9)與關(guān)節(jié)舵機(jī)支架(11)的連接處外圍包裹有上肩外殼在所述上肩外殼包括上肩第一蓋板(20)和上肩第二蓋板(21)，且所述上肩第二蓋板(21)被肩膀擺動(dòng)軸(5)貫穿。

優(yōu)選的，所述關(guān)節(jié)擺動(dòng)軸(9)與關(guān)節(jié)舵機(jī)支架(11)的連接處至關(guān)節(jié)舵機(jī)支架(11)另一端外圍包裹有后關(guān)節(jié)蓋板(22)和前關(guān)節(jié)蓋板(24)；所述后關(guān)節(jié)蓋板(22)和前關(guān)節(jié)蓋板(24)之間設(shè)有關(guān)節(jié)支架(23)，所述后關(guān)節(jié)蓋板(22)、前關(guān)節(jié)蓋板(24)以及關(guān)節(jié)支架(23)之間設(shè)有關(guān)節(jié)外殼。

優(yōu)選的，所述手指支架(14)表面包裹有下肩第一蓋板(25)和下肩第二蓋板(26)，且下肩第一蓋板(25)和下肩第二蓋板(26)形成下肩外殼。

優(yōu)選的，所述上肩外殼和下肩外殼之間嵌合設(shè)有關(guān)節(jié)外殼。

本發(fā)明的有益效果是：

1.模擬真人手臂有肩膀，手肘，手腕三個(gè)大運(yùn)動(dòng)關(guān)節(jié)，但每段都可以獨(dú)立運(yùn)動(dòng)；與業(yè)內(nèi)兩關(guān)節(jié)，或三關(guān)節(jié)非獨(dú)立式機(jī)器人手臂相比較能實(shí)現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)更豐富，更接近真人動(dòng)作，總共有轉(zhuǎn)動(dòng)和搖擺兩大動(dòng)作，提高了整個(gè)機(jī)械臂的整體性能；

2.利用法蘭盤、支架以及螺栓形成各個(gè)部件的剛性連接，剛性連接解決了一般連接強(qiáng)度不足容易耷拉的毛病，強(qiáng)度和抗沖擊性能足以在公交車，列車上使用，擴(kuò)大了機(jī)械臂的應(yīng)用范圍；

3.利用三個(gè)電機(jī)實(shí)現(xiàn)三關(guān)節(jié)硬連接獨(dú)立式雙向仿真人手臂整體結(jié)構(gòu)還解決了機(jī)器人運(yùn)動(dòng)呆板，停滯不順暢等問(wèn)題，使其與真人運(yùn)動(dòng)更貼近，通過(guò)風(fēng)冷清潔機(jī)構(gòu)對(duì)各個(gè)部件進(jìn)行及時(shí)的清理以及降溫，提高了機(jī)械的作業(yè)時(shí)的穩(wěn)定性，同時(shí)也便于對(duì)機(jī)械臂的清潔。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明上肩外殼、下肩外殼和關(guān)節(jié)外殼結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1、第一電機(jī)，2、聯(lián)軸器，3、肩膀u型支架，4、軸承，5、肩膀擺動(dòng)軸，501、肩膀擺動(dòng)軸連接法蘭，6、手臂l型支架，7、第二電機(jī)固定支架，8、第二電機(jī)，9、關(guān)節(jié)擺動(dòng)軸，901、關(guān)節(jié)擺動(dòng)軸連接法蘭，10、手臂舵機(jī)，11、關(guān)節(jié)舵機(jī)支架，12、第三電機(jī)，13、手指擺動(dòng)軸，1301、手指擺動(dòng)軸連接法蘭，14、手指支架，15、手臂舵機(jī)支架，16、吹氣泵，17、輸氣管，18、輸氣管固定架，1801、固定套管，19、三通管，1901、氣體噴嘴，20、上肩第一蓋板，21、上肩第二蓋板，22、后關(guān)節(jié)蓋板，23、關(guān)節(jié)支架，24、前關(guān)節(jié)蓋板，25、下肩第一蓋板，26、下肩第二蓋板。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

請(qǐng)參閱圖1-2所示，一種機(jī)器人三關(guān)節(jié)剛性連接獨(dú)立式運(yùn)動(dòng)手臂結(jié)構(gòu)，包括第一電機(jī)1以及位于第一電機(jī)1表面輸出端上通過(guò)聯(lián)軸器2連接的肩膀擺動(dòng)軸5，肩膀擺動(dòng)軸5表面固定有肩膀u型支架3，且肩膀擺動(dòng)軸5穿過(guò)軸承4通過(guò)其末端的肩膀擺動(dòng)軸連接法蘭501螺栓連接至手臂l型支架6表面，手臂l型支架6與肩膀擺動(dòng)軸連接法蘭501相對(duì)的一側(cè)端面上設(shè)有風(fēng)冷清潔機(jī)構(gòu)以及通過(guò)第二電機(jī)固定支架7螺栓安裝固定的第二電機(jī)8，第二電機(jī)8通過(guò)位于其輸出端上關(guān)節(jié)擺動(dòng)軸9末端的關(guān)節(jié)擺動(dòng)軸連接法蘭901連接至關(guān)節(jié)舵機(jī)支架11，關(guān)節(jié)舵機(jī)支架11表面通過(guò)螺栓固定安裝有第三電機(jī)12，且第三電機(jī)12輸出端上設(shè)有與關(guān)節(jié)擺動(dòng)軸9垂直的手指擺動(dòng)軸13，手指擺動(dòng)軸13通過(guò)其末端的手指擺動(dòng)軸連接法蘭1301連接至手指支架14表面。

作為本發(fā)明的一種技術(shù)優(yōu)化方案，手臂l型支架6表面設(shè)有手臂舵機(jī)支架15，且手臂舵機(jī)支架15表面通過(guò)螺栓固定有套接在關(guān)節(jié)擺動(dòng)軸9表面的手臂舵機(jī)10，提高機(jī)械臂的穩(wěn)定性。

作為本發(fā)明的一種技術(shù)優(yōu)化方案，肩膀擺動(dòng)軸5與手臂l型支架6之間相互垂直，且位于肩膀擺動(dòng)軸5表面的軸承4固定至肩膀u型支架3表面，提高機(jī)械臂的穩(wěn)定性。

作為本發(fā)明的一種技術(shù)優(yōu)化方案，風(fēng)冷清潔機(jī)構(gòu)由吹氣泵16、輸氣管17、輸氣管固定架18、固定套管1801、三通管19和氣體噴嘴1901構(gòu)成，吹氣泵16輸出端安裝有包裹在第二電機(jī)8和第三電機(jī)12表面的輸氣管17，以吹氣泵16作為氣流來(lái)源，實(shí)現(xiàn)風(fēng)冷和清潔。

作為本發(fā)明的一種技術(shù)優(yōu)化方案，輸氣管17表面位于第二電機(jī)8的一側(cè)和手臂舵機(jī)10一側(cè)以及第三電機(jī)12一側(cè)處均設(shè)有三通管19，三通管19的其中的兩個(gè)管口接通至輸氣管17，且三通管19與之對(duì)應(yīng)的另一個(gè)管口設(shè)有氣體噴嘴1901，氣體噴嘴開(kāi)口端1901靠近第二電機(jī)8一側(cè)，對(duì)各個(gè)部件進(jìn)行降溫散熱。

作為本發(fā)明的一種技術(shù)優(yōu)化方案，手臂舵機(jī)支架15表面靠近輸氣管17一側(cè)安裝有輸氣管固定架18，輸氣管固定架18末端延伸至輸氣管17表面形成套接在輸氣管17表面的固定套管1801，提高輸氣管17作業(yè)時(shí)自身的穩(wěn)定性。

作為本發(fā)明的一種技術(shù)優(yōu)化方案，手臂l型支架6與肩膀擺動(dòng)軸5連接的一端至關(guān)節(jié)擺動(dòng)軸9與關(guān)節(jié)舵機(jī)支架11的連接處外圍包裹有上肩第一蓋板20和上肩第二蓋板21形成的上肩外殼，且上肩第二蓋板21被肩膀擺動(dòng)軸5貫穿，對(duì)機(jī)械臂的各個(gè)部件進(jìn)行保護(hù)。

作為本發(fā)明的一種技術(shù)優(yōu)化方案，關(guān)節(jié)擺動(dòng)軸9與關(guān)節(jié)舵機(jī)支架11的連接處至關(guān)節(jié)舵機(jī)支架11另一端外圍包裹有后關(guān)節(jié)蓋板22和前關(guān)節(jié)蓋板24，且后關(guān)節(jié)蓋板22和前關(guān)節(jié)蓋板24以及設(shè)置在后關(guān)節(jié)蓋板22和前關(guān)節(jié)蓋板24之間的關(guān)節(jié)支架23形成關(guān)節(jié)外殼，對(duì)機(jī)械臂的各個(gè)部件進(jìn)行保護(hù)。

作為本發(fā)明的一種技術(shù)優(yōu)化方案，手指支架14表面包裹有下肩第一蓋板25和下肩第二蓋板26，且下肩第一蓋板25和下肩第二蓋板26形成下肩外殼，對(duì)機(jī)械臂的各個(gè)部件進(jìn)行保護(hù)。

作為本發(fā)明的一種技術(shù)優(yōu)化方案，上肩外殼和下肩外殼之間嵌合設(shè)有關(guān)節(jié)外殼，對(duì)機(jī)械臂的各個(gè)部件進(jìn)行保護(hù)。

本發(fā)明在使用時(shí)，通過(guò)第一電機(jī)1帶動(dòng)肩膀擺動(dòng)軸5轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)手臂l型支架6轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)機(jī)械臂相對(duì)于機(jī)器人的擺動(dòng)，實(shí)現(xiàn)第一關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)，通過(guò)位于手臂l型支架6上的第二電機(jī)8帶動(dòng)關(guān)節(jié)擺動(dòng)軸9轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)第二關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)，通過(guò)位于關(guān)節(jié)舵機(jī)支架11上的第三電機(jī)12帶動(dòng)手指支架14運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)第三關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)。

在整個(gè)機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，手臂l型支架6、第二電機(jī)固定支架7和關(guān)節(jié)舵機(jī)支架11與設(shè)置在動(dòng)肩膀擺動(dòng)軸5、關(guān)節(jié)擺動(dòng)軸9和手指擺動(dòng)軸13末端的法蘭實(shí)現(xiàn)剛性連接。

在整個(gè)機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，通過(guò)吹氣泵16產(chǎn)生氣流，氣流通過(guò)位于吹氣泵16輸出端上的輸氣管17運(yùn)輸至位于三通管19上的氣體噴嘴1901，通過(guò)氣體噴嘴1901將氣流吹至第二電機(jī)8和第三電機(jī)12表面，實(shí)現(xiàn)降溫和除塵。

對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無(wú)論從哪一點(diǎn)來(lái)看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說(shuō)明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的得同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。

此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說(shuō)明書(shū)按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說(shuō)明書(shū)的這種敘述方式僅僅是為清楚起見(jiàn)，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說(shuō)明書(shū)作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。