本實用新型涉及機器人領(lǐng)域，具體而言，涉及一種機器人的臂部機構(gòu)及具有其的機器人。

背景技術(shù)：

仿人機器人手臂是服務(wù)機器人中最具代表意義的仿生部件，不僅要求其結(jié)構(gòu)緊湊和穩(wěn)定性高，同時要求手臂能夠靈活完成多自由度的動作，以達到完成指定動作和人機交互的作用。

目前，實現(xiàn)仿人機器人手臂動作的方式有很多種，有利用電機+減速裝置驅(qū)動各關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)運動實現(xiàn)運動的，也有通過液壓缸或氣缸驅(qū)動連桿機構(gòu)實現(xiàn)手臂運動的。但這些仿人機器人手臂結(jié)構(gòu)的形式比較復(fù)雜，可靠性和靈活性差，結(jié)構(gòu)臃腫，難以達到仿人手臂的要求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的主要目的在于提供一種機器人的臂部機構(gòu)及具有其的機器人，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的仿人機器人臂部機構(gòu)形式比較復(fù)雜，可靠性和靈活性差的問題。

為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本實用新型的一個方面，提供了一種機器人的臂部機構(gòu)，包括：肩部擺動關(guān)節(jié)，繞第一軸線可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在機器人的上軀干上；大臂，繞第二軸線可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在肩部擺動關(guān)節(jié)上；腕傳動座，繞第三軸線可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在大臂上；腕部連接法蘭，繞第四軸線可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在腕傳動座上，用于安裝機器人的手部。

進一步地，第一軸線與第二軸線相互垂直，第二軸線、第四軸線分別與第三軸線垂直。

進一步地，臂部機構(gòu)還包括：第一舵機，設(shè)置在機器人的上軀干上并與肩部擺動關(guān)節(jié)驅(qū)動連接，用于驅(qū)動肩部擺動關(guān)節(jié)繞第一軸線轉(zhuǎn)動。

進一步地，肩部擺動關(guān)節(jié)包括與第一舵機驅(qū)動連接的第一基板以及分別由第一基板的兩端垂直延伸的兩塊第一大臂連接板；其中，大臂的一端可轉(zhuǎn)動地連接在兩塊第一大臂連接板之間。

進一步地，大臂包括：第一主體部，可轉(zhuǎn)動地連接在兩塊第一大臂連接板之間，第一主體部上設(shè)置有用于驅(qū)動大臂繞第二軸線轉(zhuǎn)動的第二舵機。

進一步地，第二舵機兩端的驅(qū)動軸上均設(shè)置有舵盤，兩個舵盤分別可拆卸地安裝在兩塊第一大臂連接板上以使第二舵機驅(qū)動大臂繞第二軸線轉(zhuǎn)動。

進一步地，兩塊第一大臂連接板上開設(shè)有槽口，第二舵機的驅(qū)動軸卡設(shè)在槽口內(nèi)；其中，舵盤上開設(shè)有多個螺孔，各個舵盤與相應(yīng)的第一大臂連接板之間通過穿設(shè)在螺孔內(nèi)的螺栓可拆卸地連接。

進一步地，大臂還包括：第二主體部，第二主體部上設(shè)置有用于驅(qū)動腕傳動座繞第三軸線轉(zhuǎn)動的第三舵機。

進一步地，第一主體部和第二主體部之間通過大臂連接架可拆卸地連接。

進一步地，臂部機構(gòu)還包括：肘部關(guān)節(jié)，肘部關(guān)節(jié)的一端與腕傳動座連接，肘部關(guān)節(jié)的另一端與第三舵機的驅(qū)動軸連接，以使第三舵機通過肘部關(guān)節(jié)驅(qū)動腕傳動座轉(zhuǎn)動。

進一步地，肘部關(guān)節(jié)包括：與腕傳動座連接的第二基板以及分別由第二基板的兩端垂直延伸的兩塊第二大臂連接板，其中，兩塊第二大臂連接板分別與第三舵機的驅(qū)動軸的兩端連接。

進一步地，臂部機構(gòu)還包括：第四舵機，設(shè)置在腕傳動座上并與腕部連接法蘭驅(qū)動連接以驅(qū)動腕部連接法蘭繞第四軸線轉(zhuǎn)動。

進一步地，臂部機構(gòu)還包括：腕傳動齒輪，設(shè)置在腕傳動座內(nèi)，第四舵機通過腕傳動齒輪與腕部連接法蘭驅(qū)動連接。

根據(jù)本實用新型的另一方面，提供了一種機器人，包括臂部機構(gòu)，臂部機構(gòu)為上述內(nèi)容的臂部機構(gòu)。

應(yīng)用本實用新型技術(shù)方案的臂部機構(gòu)，包括：肩部擺動關(guān)節(jié)、大臂、腕傳動座和腕部連接法蘭；肩部擺動關(guān)節(jié)繞第一軸線可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在機器人的上軀干上；大臂繞第二軸線可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在肩部擺動關(guān)節(jié)上；腕傳動座繞第三軸線可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在大臂上；腕部連接法蘭繞第四軸線可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在腕傳動座上。該臂部機構(gòu)可以在四個方向靈活轉(zhuǎn)動，結(jié)構(gòu)形式簡單，可靠性和靈活性較好，解決了現(xiàn)有技術(shù)中的仿人機器人臂部機構(gòu)形式比較復(fù)雜，可靠性和靈活性差的問題。

附圖說明

構(gòu)成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1是根據(jù)本實用新型實施例可選的一種臂部機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，上述附圖包括以下附圖標(biāo)記：

10、安裝架體；20、肩部擺動關(guān)節(jié)；21、第一基板；22、第一大臂連接板；30、大臂；31、第一主體部；32、第二主體部；33、大臂連接架；40、腕傳動座；50、腕部連接法蘭；60、第一舵機；70、第二舵機；71、舵盤；80、第三舵機；90、肘部關(guān)節(jié)；91、第二基板；92、第二大臂連接板；100、第四舵機；110、腕傳動齒輪。

具體實施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細說明本實用新型。

根據(jù)本實用新型實施例的機器人的臂部機構(gòu)，如圖1所示，包括：肩部擺動關(guān)節(jié)20，繞第一軸線可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在機器人的上軀干上；大臂30，繞第二軸線可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在肩部擺動關(guān)節(jié)20上；腕傳動座40，繞第三軸線可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在大臂30上；腕部連接法蘭50，繞第四軸線可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在腕傳動座40上，用于安裝機器人的手部。優(yōu)選地，該臂部機構(gòu)還包括安裝架體10，該安裝架體10可以安裝在機器人的上軀干上，或與上軀干成為一體，肩部擺動關(guān)節(jié)20繞第一軸線可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在該安裝架體10上。

應(yīng)用本實用新型實施例的臂部機構(gòu)，包括：安裝架體10、肩部擺動關(guān)節(jié)20、大臂30、腕傳動座40和腕部連接法蘭50；肩部擺動關(guān)節(jié)20繞第一軸線可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在安裝架體10上；大臂30繞第二軸線可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在肩部擺動關(guān)節(jié)20上；腕傳動座40繞第三軸線可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在大臂30上；腕部連接法蘭50繞第四軸線可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在腕傳動座40上。該臂部機構(gòu)可以在四個方向靈活轉(zhuǎn)動，結(jié)構(gòu)形式簡單，可靠性和靈活性較好，解決了現(xiàn)有技術(shù)中的仿人機器人臂部機構(gòu)形式比較復(fù)雜，可靠性和靈活性差的問題。

具體實施時，為了使臂部機構(gòu)各個部分的轉(zhuǎn)動能夠帶動機器人的手掌覆蓋空間的三個維度以及使手掌能夠繞臂部機構(gòu)的軸向靈活轉(zhuǎn)動，進一步地，第一軸線與第二軸線相互垂直，第二軸線、第四軸線分別與第三軸線垂直。肩部擺動關(guān)節(jié)20繞第一軸線轉(zhuǎn)動能夠?qū)崿F(xiàn)機器人的手臂前后擺動；大臂30繞第二軸線轉(zhuǎn)動能夠?qū)崿F(xiàn)機器人的手臂向上伸展或放下；腕傳動座40繞第三軸線轉(zhuǎn)動能夠使機器人的小臂和腕部收縮或展開；腕部連接法蘭50繞第四軸線轉(zhuǎn)動能夠?qū)崿F(xiàn)機器人的手掌繞臂部機構(gòu)的軸向靈活轉(zhuǎn)動。

為了驅(qū)動肩部擺動關(guān)節(jié)20轉(zhuǎn)動，在安裝架體10上設(shè)置有第一舵機60，第一舵機60設(shè)置在安裝架體10的立板內(nèi)側(cè)，第一舵機60的驅(qū)動軸與肩部擺動關(guān)節(jié)20驅(qū)動連接驅(qū)動肩部擺動關(guān)節(jié)20繞第一軸線轉(zhuǎn)動。通過控制第一舵機60的轉(zhuǎn)向以及轉(zhuǎn)速即可控制臂部機構(gòu)的前后擺動以及擺動速度。

為了更好地與大臂30連接同時不影響大臂30向上伸展或放下，進一步地，肩部擺動關(guān)節(jié)20包括與第一舵機60的驅(qū)動軸連接的第一基板21以及分別由第一基板21的兩端垂直延伸的兩塊第一大臂連接板22；第一基板21與安裝架體10的立板平行，兩塊第一大臂連接板22之間相互平行并與安裝架體10的立板垂直，大臂30的一端可轉(zhuǎn)動地連接在兩塊第一大臂連接板22之間。

大臂30包括：第一主體部31和第二主體部32，可選地，第一主體部31和第二主體部32之間通過大臂連接架33可拆卸地連接，第一主體部31可轉(zhuǎn)動地連接在兩塊第一大臂連接板22之間。

具體地，第一主體部31上設(shè)置有用于驅(qū)動大臂30繞第二軸線轉(zhuǎn)動的第二舵機70，第二舵機70的驅(qū)動軸沿第一主體部31的徑向設(shè)置，第二舵機70的驅(qū)動軸的兩端均連接有舵盤71，舵盤71套設(shè)在第二舵機70的驅(qū)動軸上并將驅(qū)動軸的端部露出，兩塊第一大臂連接板22上分別開設(shè)有與第二舵機70的驅(qū)動軸的軸徑匹配的槽口，第二舵機70的驅(qū)動軸的兩端分別卡設(shè)在兩塊第一大臂連接板22的槽口內(nèi)；沿舵盤71周向開設(shè)有多個螺孔，兩塊第一大臂連接板22上對應(yīng)開設(shè)有多個開孔，每個舵盤71與相應(yīng)的第一大臂連接板22之間通過穿設(shè)在第一大臂連接板22的開孔和舵盤71的螺孔內(nèi)的螺栓可拆卸地連接。第二舵機70工作時，由于舵盤71與第一大臂連接板22固定連接，因此，舵盤71保持不動，在第二舵機70的驅(qū)動力作用下大臂30繞第二軸線轉(zhuǎn)動，即繞第二舵機70的驅(qū)動軸的軸線方向轉(zhuǎn)動。

第二主體部32上設(shè)置有用于驅(qū)動腕傳動座40繞第三軸線轉(zhuǎn)動的第三舵機80。在腕傳動座40和大臂30之間還設(shè)置有肘部關(guān)節(jié)90，肘部關(guān)節(jié)90的一端與腕傳動座40連接，肘部關(guān)節(jié)90的另一端與第三舵機80的驅(qū)動軸連接，以使第三舵機80通過肘部關(guān)節(jié)90驅(qū)動腕傳動座40轉(zhuǎn)動。

具體地，為了使腕傳動座40與大臂30更好地連接同時不影響腕傳動座40收縮或展開，進一步地，肘部關(guān)節(jié)90包括：與腕傳動座40連接的第二基板91以及分別由第二基板91的兩端垂直延伸的兩塊第二大臂連接板92，兩塊第二大臂連接板92之間相互平行并與腕傳動座40的端面垂直，兩塊第二大臂連接板92分別與第三舵機80的驅(qū)動軸的兩端連接，第三舵機80工作驅(qū)動腕傳動座40收縮或展開。

為了使機器人的手掌能夠繞臂部機構(gòu)的軸向自由轉(zhuǎn)動，在腕傳動座40上還設(shè)置有第四舵機100，第四舵機100與腕部連接法蘭50驅(qū)動連接以驅(qū)動腕部連接法蘭50繞第四軸線轉(zhuǎn)動，即繞臂部機構(gòu)的軸線轉(zhuǎn)動。為了能夠控制手掌的轉(zhuǎn)動速度，在腕傳動座40內(nèi)設(shè)置有腕傳動齒輪110，第四舵機100通過腕傳動齒輪110與腕部連接法蘭50驅(qū)動連接。

根據(jù)本實用新型的另一個實施例，提供了一種機器人，包括臂部機構(gòu)，該臂部機構(gòu)為上述實施例的臂部機構(gòu)。應(yīng)用上述實施例的臂部機構(gòu)的機器人，其臂部機構(gòu)可以在四個方向靈活轉(zhuǎn)動，結(jié)構(gòu)形式簡單，可靠性和靈活性較好，解決了現(xiàn)有技術(shù)中的仿人機器人臂部機構(gòu)形式比較復(fù)雜，可靠性和靈活性差的問題。

以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。