本發(fā)明涉及機器人，具體涉及一種大負載防爆人形機器人的多級齒輪z型升降模塊及防爆人形機器人。

背景技術：

1、人形機器人是機器人領域最具前景和吸引力的分支之一，集成人工智能、高端制造、新材料等先進技術，擁有與人類外形相似的結構布局，其能適應更加復雜的地形條件，擁有更加靈活的作業(yè)空間以及快速運動能力，能夠實現(xiàn)更加復雜的任務，如搬運、裝配、精確抓取、接觸式檢測等細分場景。

2、目前市場上人形機器人的下半身常見形式為雙足式、多關節(jié)折疊升降式和線性升降式等，基本用于消費及服務領域，負載能力及作業(yè)適應能力均較弱，無法勝任工業(yè)大負載或生活中真實作業(yè)需求。

技術實現(xiàn)思路

1、發(fā)明目的：本發(fā)明目的在于針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種大負載防爆人形機器人的多級齒輪z型升降模塊及防爆人形機器人，能夠大大提高負載能力，實現(xiàn)主臂和從臂的同步俯仰動作，應用范圍廣泛。

2、技術方案：本發(fā)明所述一種大負載防爆人形機器人的多級齒輪z型升降模塊，包括主臂和從臂，主臂的上端與從臂的下端轉動連接，還包括電缸、主臂端固定齒輪和同步俯仰模塊；電缸的輸出端與主臂的下端連接，當電缸工作時，驅動主臂轉動；同步俯仰模塊通過中部法蘭與主臂的法蘭進行連接，當俯仰模塊運動時，帶動主臂法蘭同步運動，從而實現(xiàn)主臂運動；

3、同步俯仰模塊包括與從臂的上端固定安裝的固定端安裝板，固定端安裝板的左右兩側分別連接有左關節(jié)固定端安裝件和右關節(jié)固定端安裝件，左關節(jié)固定端安裝件和右關節(jié)固定端安裝件分別與俯仰左關節(jié)和俯仰右關節(jié)的固定端連接，俯仰左關節(jié)和俯仰右關節(jié)的輸出端分別與左關節(jié)輸出端安裝件和右關節(jié)輸出端安裝件固定連接，左關節(jié)輸出端安裝件和右關節(jié)輸出端安裝件之間通過輸出端前板、輸出端后板和輸出端安裝板固定連接，輸出端安裝板與主臂連接，從而實現(xiàn)當同步俯仰模塊工作時，主臂和從臂進行同步俯仰動作。

4、進一步地，主臂包括主臂安裝件，主臂安裝件的上方安裝有主臂端固定齒輪，主臂端固定齒輪包括主端齒底座，主端齒底座的上方固定有主端齒體，主端齒體的底部貫穿有主端齒前調節(jié)軸、主端齒中間安裝軸和主端齒后調節(jié)軸；主端齒體的上部左右兩側分別安裝有安裝軸左緊固件和安裝軸右緊固件，主端齒體的后側安裝有主端齒面，主端齒面上安裝有主端齒后調節(jié)螺栓，主端齒前調節(jié)螺栓安裝于主端齒底座的前側螺栓孔位上。

5、進一步地，還包括傳動裝置，傳動裝置包括第一傳動齒輪、第二傳動齒輪和第三傳動齒輪，第一傳動齒輪的安裝軸左右兩側分別通過第一傳動齒輪左調節(jié)塊和第一齒輪右調節(jié)塊與主臂上的第一傳動齒輪調節(jié)塊安裝槽連接，第二傳動齒輪的安裝軸的左右兩側分別與主臂上的第二傳動齒輪安裝孔連接，第三傳動齒輪的安裝軸左右兩側分別通過第三傳動齒輪左調節(jié)塊和第三齒輪右調節(jié)塊與主臂上的第三傳動齒輪調節(jié)塊安裝槽連接。

6、進一步地，第一傳動齒輪、第二傳動齒輪和第三傳動齒輪的結構一致，依次由傳動齒右軸套、傳動齒右軸承擋圈、傳動齒右軸承、傳動齒面、傳動齒體、傳動齒安裝軸、傳動齒左軸承、傳動齒左軸承擋圈、傳動齒左軸套組成，傳動齒面與傳動齒體為過盈配合安裝。

7、進一步地，主臂還包括與主臂端固定齒輪轉動連接的主臂左側板和主臂右側板，主臂左側板的下端內側安裝有主臂左支撐軸承的一端，主臂左支撐軸承的另一端與主臂端固定齒輪連接，主臂左側板的上端內側安裝有從臂左支撐軸承的一端，從臂左支撐軸承的另一端與從臂連接，主臂右側板的下端內側安裝有主臂右支撐軸承的一端，主臂右支撐軸承的另一端與主臂端固定齒輪連接，主臂右側板的上端內側安裝有從臂右支撐軸承的一端，從臂右支撐軸承的另一端與從臂連接。

8、進一步地，主臂還包括主臂下側板，主臂下側板的安裝側的左右兩個安裝位分別與主臂左側板的下安裝面、主臂右側板的下安裝面固定安裝，還包括主臂加固件，主臂加固件安裝于主臂的雙端，連接主臂左側板與主臂右側板

9、進一步地，從臂包括從臂左側板和從臂右側板，從臂左側板和從臂右側板之間通過從臂上側板和從臂下側板加強固定。

10、進一步地，從臂還包括從臂端固定齒輪，從臂端固定齒輪的安裝軸的左右兩側分別穿過從臂左側板的下端安裝孔、從臂右側板的下端安裝孔再分別通過從臂左支撐軸承和從臂右支撐軸承與主臂相連，從臂端固定齒輪的左右兩側的軸上分別安裝有從臂左止動件和從臂右止動件，從臂左止動件和從臂右止動件又分別安裝在從臂左側板的安裝槽口和從臂右側板的安裝槽口上。

11、本發(fā)明還提供一種防爆人形機器人，包括上述的一種大負載防爆人形機器人的多級齒輪z型升降模塊，該z型升降模塊可以搭配人形機器人移動底盤結構件固定安裝使用，也可以應用在其它應用場景，例如上面可以安裝其他類型作業(yè)機器人，比如雙臂機器人，升降作業(yè)平臺，執(zhí)行機構等。

12、有益效果：與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于：

13、(1)本發(fā)明設計有同步俯仰模塊，通過左右雙關節(jié)的設計，可以實現(xiàn)主臂和從臂的同步俯仰動作，同時保持整個裝置的穩(wěn)定性，適應不同的場景需求；

14、(2)本發(fā)明設計有多級傳動齒輪的裝置，傳動齒面與傳動齒體為過盈配合安裝，二者采用不同的材料，在滿足結構強度、穩(wěn)定性的同時有效的降低了結構的整體重量；

15、(3)本發(fā)明設計有多級齒輪的齒隙調節(jié)，齒隙調節(jié)可以減少齒輪嚙合時的間隙，從而提高傳動系統(tǒng)的精度，尤其是在需要高精度定位的應用中，本發(fā)明可以實現(xiàn)小側隙或無側隙齒輪，提高精度；

16、(4)本發(fā)明設計的多級齒輪z型升降模塊可以搭配不同類別機器人上半身模塊以及不同的安裝平臺，針對不同場景拓展為不同類別人形機器人整體；

17、(5)本發(fā)明還可以可擴展為防爆設計，例如通過結構框架殼體的防爆密封設計及系統(tǒng)內部的正壓設計，實現(xiàn)防爆設計，可解決絕大部分危險場景作業(yè)需。

技術特征：

1.一種大負載防爆人形機器人的多級齒輪z型升降模塊，包括主臂(1)和從臂(2)，所述主臂(1)的上端與所述從臂(2)的下端轉動連接，其特征在于：還包括電缸(113)、主臂端固定齒輪(114)和同步俯仰模塊(207)；所述電缸(113)的輸出端與所述主臂(1)的下端連接，當電缸(1)工作時，驅動所述主臂(1)轉動；所述同步俯仰模塊(207)通過中部法蘭與所述主臂(1)的法蘭進行連接，當俯仰模塊運動時，帶動主臂法蘭同步運動，從而實現(xiàn)主臂運動；

2.根據(jù)權利要求1所述的一種大負載防爆人形機器人的多級齒輪z型升降模塊，其特征在于：所述主臂(1)包括主臂安裝件(112)，所述主臂安裝件(112)的上方安裝有主臂端固定齒輪(114)，所述主臂端固定齒輪(114)包括主端齒底座(114j)，所述主端齒底座(114j)的上方固定有主端齒體(114i)，所述主端齒體(114i)的底部貫穿有主端齒前調節(jié)軸(114a)、主端齒中間安裝軸(114b)和主端齒后調節(jié)軸(114c)；所述主端齒體(114i)的上部左右兩側分別安裝有安裝軸左緊固件(114h)和安裝軸右緊固件(114d)，所述主端齒體(114i)的后側安裝有主端齒面(114e)，所述主端齒面(114e)上安裝有主端齒后調節(jié)螺栓(114f)，主端齒前調節(jié)螺栓(114g)安裝于所述主端齒底座(114j)的前側螺栓孔位上。

3.根據(jù)權利要求2所述的一種大負載防爆人形機器人的多級齒輪z型升降模塊，其特征在于：還包括傳動裝置，所述傳動裝置包括第一傳動齒輪((105)、第二傳動齒輪(121)和第三傳動齒輪(104)，第一傳動齒輪((105)的安裝軸左右兩側分別通過第一傳動齒輪左調節(jié)塊(106)和第一齒輪右調節(jié)塊(120)與所述主臂(1)上的第一傳動齒輪調節(jié)塊安裝槽連接，所述第二傳動齒輪(121)的安裝軸的左右兩側分別與所述主臂(1)上的第二傳動齒輪安裝孔連接，所述第三傳動齒輪(104)的安裝軸左右兩側分別通過第三傳動齒輪左調節(jié)塊(103)和第三齒輪右調節(jié)塊(122)與所述主臂(1)上的第三傳動齒輪調節(jié)塊安裝槽連接。

4.根據(jù)權利要求3所述的一種大負載防爆人形機器人的多級齒輪z型升降模塊，其特征在于：所述第一傳動齒輪((105)、第二傳動齒輪(121)和第三傳動齒輪(104)的結構一致，依次由傳動齒右軸套(3a)、傳動齒右軸承擋圈(3b)、傳動齒右軸承(3c)、傳動齒面(3d)、傳動齒體(3e)、傳動齒安裝軸(3f)、傳動齒左軸承(3g)、傳動齒左軸承擋圈(3h)、傳動齒左軸套(3i)組成，所述傳動齒面(3d)與傳動齒體(3e)為過盈配合安裝。

5.根據(jù)權利要求4所述的一種大負載防爆人形機器人的多級齒輪z型升降模塊，其特征在于：所述主臂(1)還包括與主臂端固定齒輪(114)轉動連接的主臂左側板(101)和主臂右側板(116)，所述主臂左側板(101)的下端內側安裝有主臂左支撐軸承(107)的一端，所述主臂左支撐軸承(107)的另一端與所述主臂端固定齒輪(114)連接，所述主臂左側板(101)的上端內側安裝有從臂左支撐軸承(102)的一端，所述從臂左支撐軸承(102)的另一端與所述從臂(2)連接，所述主臂右側板(116)的下端內側安裝有主臂右支撐軸承(119)的一端，所述主臂右支撐軸承(119)的另一端與所述主臂端固定齒輪(114)連接，所述主臂右側板(116)的上端內側安裝有從臂右支撐軸承(123)的一端，所述從臂右支撐軸承(123)的另一端與所述從臂(2)連接。

6.根據(jù)權利要求5所述的一種大負載防爆人形機器人的多級齒輪z型升降模塊，其特征在于：所述主臂還包括主臂下側板(115)，所述主臂下側板(115)的安裝側的左右兩個安裝位分別與主臂左側板(101)的下安裝面、主臂右側板(116)的下安裝面固定安裝，還包括主臂加固件(125)，所述主臂加固件(125)安裝于主臂的雙端，連接主臂左側板(101)與主臂右側板(116)。

7.根據(jù)權利要求5所述的一種大負載防爆人形機器人的多級齒輪z型升降模塊，其特征在于：所述從臂(2)包括從臂左側板(206)和從臂右側板(204)，所述從臂左側板(206)和從臂右側板(204)之間通過從臂上側板(205)和從臂下側板(203)加強固定。

8.根據(jù)權利要求6所述的一種大負載防爆人形機器人的多級齒輪z型升降模塊，其特征在于：所述從臂還包括從臂端固定齒輪(202)，所述從臂端固定齒輪(202)的安裝軸的左右兩側分別穿過從臂左側板(206)的下端安裝孔、從臂右側板(204)的下端安裝孔再分別通過從臂左支撐軸承(102)和從臂右支撐軸承(123)與主臂相連，所述從臂端固定齒輪(202)的左右兩側的軸上分別安裝有從臂左止動件(201)和從臂右止動件(208)，所述從臂左止動件(201)和從臂右止動件(208)又分別安裝在所述從臂左側板(206)的安裝槽口和從臂右側板(204)的安裝槽口上。

9.一種防爆人形機器人，其特征在于；包括如權利要求1～8任一所述的一種大負載防爆人形機器人的多級齒輪z型升降模塊。

技術總結
本發(fā)明提供一種大負載防爆人形機器人的多級齒輪Z型升降模塊及防爆人形機器人，屬于機器人技術領域，包括主臂和從臂，主臂的上端與從臂的下端轉動連接，還包括電缸、主臂端固定齒輪和同步俯仰模塊；電缸的輸出端與主臂的下端連接，當電缸工作時，驅動主臂轉動；同步俯仰模塊通過中部法蘭與主臂的法蘭進行連接，當俯仰模塊運動時，帶動主臂法蘭同步運動，從而實現(xiàn)主臂運動；本發(fā)明能夠大大提高負載能力，實現(xiàn)主臂和從臂的同步俯仰動作，應用范圍廣泛。

技術研發(fā)人員：王杰,張志杰,向天偉,劉爽,閔濟海
受保護的技術使用者：南京天創(chuàng)電子技術有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/6