專利名稱：一種二自由度機器人的手腕的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬機電一體化技術領域，特別涉及一種二自由度機器人手腕，適用于運動控制領域及相關產(chǎn)品。
背景技術：
機械手是最早出現(xiàn)的工業(yè)機器人，也是最早出現(xiàn)的現(xiàn)代機器人，它可代替人的繁重勞動以實現(xiàn)生產(chǎn)的機械化和自動化，能在有害環(huán)境下操作以保護人身安全，機械手可以減省工人、提高效率、降低成本、提高產(chǎn)品品質、安全性好、提升工廠形象。機器人手腕是連接末端操作器和手臂的部件，它的作用是調節(jié)或改變工件的方位，因而它具有獨立的自由度，以使機器人末端操作器適應復雜的動作要求。手腕的自由度根據(jù)實際使用的工作性能要求來確定。

發(fā)明內容
本發(fā)明目的，是提供了一種二自由度機器人手腕，本機器人手腕將自轉驅動機構和俯仰驅動機構分別設置，實現(xiàn)兩個自由度的獨立運動，各自由度轉動范圍大，互不干擾，同時其結構簡單，有利于小臂平衡和機器人運行的平穩(wěn)性。采用的技術方案是:
一種二自由度機器人的手腕，包括自轉驅動機構和俯仰驅動機構，自轉驅動機構包括電機、動力輸入軸、錐形齒輪組、自轉齒輪軸和手臂安裝座，動力輸入軸一端與自轉齒輪軸一端通過錐形齒輪組連接，動力輸入軸另一端外接電機，自轉齒輪軸另一端與俯仰驅動機構連接，動力輸入軸與自轉齒輪軸垂直設置，動力輸入軸垂直于手腕基體的軸線方向上；俯仰驅動機構包括步進電機、動力輸入軸、俯仰齒輪組、手腕末端執(zhí)行器，動力輸入軸一端接俯仰齒輪，另一端與電機連接，另一個俯仰齒輪安裝在俯仰齒輪組從動軸的一端，保持俯仰齒輪組相嚙合，手腕末端執(zhí)行機構安裝在俯仰齒輪組從動軸上，動力輸入軸垂直于手腕基體的軸向方向上，手腕末端執(zhí)行機構的中心與自轉齒輪軸的軸線重合。優(yōu)點及效果:本機器人手腕將自轉驅動機構和俯仰驅動機構分別設置，實現(xiàn)兩個自由度的獨立運動，轉動角度任意，互不干擾，同時其結構簡單，有利于機器人運行的平穩(wěn)性。


圖1為本發(fā)明的結構示意圖。
具體實施例方式一種二自由度機器人的手腕，包括自轉驅動機構和俯仰驅動機構，自轉驅動機構包括電機1、動力輸入軸2、錐形齒輪組3、自轉齒輪軸4和手臂安裝座5，動力輸入軸2 —端與自轉齒輪軸4 一端通過錐形齒輪組3連接，動力輸入軸2另一端外接電機1，自轉齒輪軸4 一端與錐形齒輪組3連接，另一端與俯仰驅動機構連接，動力輸入軸2與自轉齒輪軸4垂直設置，動力輸入軸2垂直于手腕基體的軸線方向上；手腕末端執(zhí)行機構的中心與自轉齒輪軸的軸線重合。電機I轉動時，通過動力輸入軸2將動力傳動給錐形齒輪組3，以此使自轉齒輪軸轉動，由于動力輸入軸2的一端與俯仰機構相固定，因此電機I轉動時直接帶動俯仰機構旋轉。俯仰驅動機構包括步進電機6、動力輸入軸7、俯仰齒輪組8、手腕末端執(zhí)行器9和俯仰齒輪組從動軸10，一個接俯仰齒輪安裝在動力輸入軸7，動力輸入軸7與電機I直接連接，另一個俯仰齒輪安裝在俯仰齒輪組從動軸10的一端，保持俯仰齒輪組相嚙合，手腕末端執(zhí)行機構9安裝在俯仰齒輪組從動軸10上，動力輸入軸7垂直于手腕基體的軸向方向上。電機I轉動通過動力輸入軸7帶動俯仰齒輪組8轉動，以此使手腕末端執(zhí)行機構9在一個大的范圍內偏轉。
權利要求
1.一種二自由度機器人的手腕，包括自轉驅動機構和俯仰驅動機構，其特征在于所述的自轉驅動機構，包括電機、動力輸入軸、錐形齒輪組、自轉齒輪軸和手臂安裝座，動力輸入軸一端與自轉齒輪軸一端通過錐形齒輪組連接，動力輸入軸另一端外接電機，自轉齒輪軸另一端與俯仰驅動機構連接，動力輸入軸與自轉齒輪軸垂直設置，動力輸入軸垂直于手腕基體的軸線方向上；所述的俯仰驅動機構包括步進電機、動力輸入軸、俯仰齒輪組、手腕末端執(zhí)行器，動力輸入軸一端接俯仰齒輪，另一端與電機連接，另一個俯仰齒輪安裝在俯仰齒輪組從動軸的一端，保持俯仰齒輪組相嚙合，手腕末端執(zhí)行機構安裝在俯仰齒輪組從動軸上，動力輸入軸垂直于手腕基體的軸向方向上，手腕末端執(zhí)行機構的中心與自轉齒輪軸的軸線重合。
全文摘要
一種二自由度機器人的手腕，包括自轉驅動機構和俯仰驅動機構，自轉驅動機構包括電機、動力輸入軸、錐形齒輪組、自轉齒輪軸和手臂安裝座，動力輸入軸一端與自轉齒輪軸一端通過錐形齒輪組連接，動力輸入軸另一端外接電機，自轉齒輪軸另一端與俯仰驅動機構連接，動力輸入軸與自轉齒輪軸垂直設置；俯仰驅動機構包括步進電機、動力輸入軸、俯仰齒輪組、手腕末端執(zhí)行器，動力輸入軸一端接俯仰齒輪，另一端與電機連接，另一個俯仰齒輪安裝在俯仰齒輪組從動軸的一端，手腕末端執(zhí)行機構安裝在俯仰齒輪組從動軸上，動力輸入軸垂直于手腕基體的軸向方向上。本發(fā)明實現(xiàn)了兩個自由度的獨立運動，轉動角度任意，互不干擾，同時其結構簡單，有利于機器人運行的平穩(wěn)性。
文檔編號B25J17/02GK103158159SQ201310086138
公開日2013年6月19日 申請日期2013年3月19日 優(yōu)先權日2013年3月19日
發(fā)明者孟力軍, 張東陽, 張敏 申請人:沈陽理工大學