本發(fā)明涉及工業(yè)機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種機(jī)器人雙自由度驅(qū)動(dòng)模塊。

背景技術(shù)：

近年來(lái)，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展以及機(jī)器人技術(shù)研究的不斷進(jìn)步深入，工廠依靠工人運(yùn)送物料、裝配作業(yè)等方式已經(jīng)逐步開始朝向自動(dòng)化方式發(fā)展，智能化的方向發(fā)展，這種方式不僅效率高，而且大大降低了工人在操作中存在的危險(xiǎn)。然而，當(dāng)今機(jī)器人領(lǐng)域的驅(qū)動(dòng)模塊存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、應(yīng)用范圍狹窄、定位精度差等缺點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種機(jī)器人雙自由度驅(qū)動(dòng)模塊。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：一種機(jī)器人雙自由度驅(qū)動(dòng)模塊，所述雙自由度驅(qū)動(dòng)模塊具有兩個(gè)正交的旋轉(zhuǎn)自由度，分別為第一旋轉(zhuǎn)自由度和第二旋轉(zhuǎn)自由度，所述第一旋轉(zhuǎn)自由度包括用于驅(qū)使所述雙自由度驅(qū)動(dòng)模塊在第一旋轉(zhuǎn)自由度上旋轉(zhuǎn)的第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述第二旋轉(zhuǎn)自由度包括用于驅(qū)使所述雙自由度驅(qū)動(dòng)模塊在第二旋轉(zhuǎn)自由度上旋轉(zhuǎn)的第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述雙自由度驅(qū)動(dòng)模塊包括由隔板隔開形成第一空間和第二空間的三角支架、設(shè)置在所述三角支架上并用于密封第一空間和第二空間的第一外殼、以及直角支架；所述第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括固定在第一空間內(nèi)的第一電機(jī)支架、固定在第一電機(jī)支架上的第一伺服電機(jī)、用于驅(qū)動(dòng)所述第一伺服電機(jī)的第一電機(jī)控制器、與第一伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)軸相連接并由第一伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的第一同步輪、固定在第一空間內(nèi)的錐齒輪支撐架、第二同步輪、第一錐齒輪、第二錐齒輪、第一諧波減速器、第一限位板、第一定位板和供導(dǎo)線管穿過的第一導(dǎo)線管固定架；所述第二同步輪與第一錐齒輪通過軸連接整體通過軸承與錐齒輪支撐架相連接，并且第二同步輪與第一錐齒輪分別位于所述錐齒輪支撐架的兩側(cè)；所述第一同步輪通過第一同步帶與所述第二同步輪聯(lián)結(jié)在一起；第二錐齒輪位于所述第一空間內(nèi)，第一諧波減速器與第一限位板均位于所述第二空間內(nèi)，所述第一錐齒輪與第二錐齒輪成直角嚙合連接分布；所述第二錐齒輪與第一諧波減速器的輸入端固定連接，所述第一導(dǎo)線管固定架固定在所述第一定位板中央，所述第一限位板固定在所述第一諧波減速器的輸出端，所述第一導(dǎo)線管固定架順次穿過第一限位板、第一諧波減速器、第二錐齒輪中央的通孔；所述三角支架開設(shè)有第一安裝孔，所述第一諧波減速器輸入端所在的一端部安裝固定在第一安裝孔周邊的三角支架的隔板上；所述直角支架的水平面開有第二安裝孔，所述第一諧波減速器輸出端所在的一端部穿過該安裝孔，并且所述直角支架的隔板夾持而固定在第一諧波減速器與第一限位板之間。第一伺服電機(jī)在第一電機(jī)控制器驅(qū)動(dòng)下，帶動(dòng)第一同步輪、第二同步輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)第一錐齒輪嚙合第二錐齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，第一減速器與第一限位板的作用下使得所夾持的直角支架繞第二錐齒輪與第一減速器的軸心為中心進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)一個(gè)自由度方向的轉(zhuǎn)動(dòng)。

所述第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括固定在所述第一空間內(nèi)的第二電機(jī)支架、固定在第二電機(jī)支架上的第二伺服電機(jī)、用于驅(qū)動(dòng)所述第二伺服電機(jī)的第二電機(jī)控制器、由第二伺服電機(jī)轉(zhuǎn)軸驅(qū)動(dòng)的第三同步輪、第四同步輪、與第四同步輪同軸固定的第二諧波減速器、第二限位板、第二定位板和供導(dǎo)線管穿過的第二導(dǎo)線管固定架；所述第三同步輪通過第二同步帶與所述第四同步輪聯(lián)結(jié)在一起；所述三角支架的側(cè)面開設(shè)有供第四同步輪的轉(zhuǎn)軸穿過的第三安裝孔，所述第四同步輪的轉(zhuǎn)軸與所述第二諧波減速器的輸入端固定連接，所述第二諧波減速器輸入端所在的一端部安裝固定在與其相鄰的一個(gè)雙自由度驅(qū)動(dòng)模塊中的第三安裝孔周邊的三角支架的側(cè)面上，所述第二導(dǎo)線管固定架固定在所述第二定位板中央，所述第二限位板固定在所述第二諧波減速器的輸出端，所述第二導(dǎo)線管固定架順次穿過第二限位板、第二諧波減速器、所述第四同步輪中央的通孔，并將三角支架的側(cè)面夾持在第二諧波減速器與第二定位板之間。第二伺服電機(jī)在第二電機(jī)控制器驅(qū)動(dòng)下，帶動(dòng)第三同步輪、第四同步輪轉(zhuǎn)動(dòng)，第二減速器與第二限位板的作用下，使得雙自由度驅(qū)動(dòng)模塊繞第四同步輪與第二減速器的軸心所在為中心進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)其另一個(gè)自由度方向的轉(zhuǎn)動(dòng)。

相鄰的雙自由度驅(qū)動(dòng)模塊之間的三角支架的側(cè)面上設(shè)置有用于蓋住所述第二諧波減速器的第二外殼。

與現(xiàn)有技術(shù)對(duì)比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：本裝置靈活多變，適合完成諸如裝配作業(yè)等復(fù)雜任務(wù)；其成本低，結(jié)構(gòu)緊湊，自身結(jié)構(gòu)在單位體積內(nèi)的能量密度達(dá)到最大化；采用模塊化結(jié)構(gòu)，可保證較好的互換性，并且節(jié)省檢修成本。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例雙臂機(jī)器人的立體圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例雙臂機(jī)器人的主視圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例單邊手臂去掉第一外殼后的立體圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例單邊手臂去掉第一外殼后的主視圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例七自由度單臂的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例七自由度單臂內(nèi)部的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本發(fā)明實(shí)施例七自由度單臂的俯視圖；

圖8為本發(fā)明實(shí)施例七自由度單臂的主視圖；

圖9為本發(fā)明實(shí)施例七自由度分布模型圖；

圖10為本發(fā)明實(shí)施例雙自由度驅(qū)動(dòng)模塊的主視圖；

圖11為本發(fā)明實(shí)施例雙自由度驅(qū)動(dòng)模塊的俯視圖；

圖12為本發(fā)明實(shí)施例雙自由度驅(qū)動(dòng)模塊的仰視圖；

圖13為本發(fā)明實(shí)施例雙自由度驅(qū)動(dòng)模塊的右視圖；

圖14為本發(fā)明實(shí)施例雙自由度驅(qū)動(dòng)模塊的結(jié)構(gòu)示意圖之一；

圖15為本發(fā)明實(shí)施例雙自由度驅(qū)動(dòng)模塊的結(jié)構(gòu)示意圖之二；

圖16為本發(fā)明實(shí)施例雙自由度驅(qū)動(dòng)模塊的結(jié)構(gòu)示意圖之三；

圖17為本發(fā)明實(shí)施例雙自由度驅(qū)動(dòng)模塊的結(jié)構(gòu)示意圖之四；

圖18為本發(fā)明實(shí)施例雙自由度驅(qū)動(dòng)模塊的結(jié)構(gòu)示意圖之五；

圖19為本發(fā)明實(shí)施例雙自由度驅(qū)動(dòng)模塊的結(jié)構(gòu)示意圖之六；

圖20為本發(fā)明實(shí)施例雙自由度驅(qū)動(dòng)模塊的結(jié)構(gòu)示意圖之七；

圖21為本發(fā)明實(shí)施例單自由度驅(qū)動(dòng)模塊與雙自由度驅(qū)動(dòng)模塊配合使用的主視圖；

圖22為本發(fā)明實(shí)施例單自由度驅(qū)動(dòng)模塊與雙自由度驅(qū)動(dòng)模塊配合使用的結(jié)構(gòu)示意圖之一；

圖23為本發(fā)明實(shí)施例單自由度驅(qū)動(dòng)模塊與雙自由度驅(qū)動(dòng)模塊配合使用的結(jié)構(gòu)示意圖之二；

圖24為本發(fā)明實(shí)施例單自由度驅(qū)動(dòng)模塊與雙自由度驅(qū)動(dòng)模塊配合使用的結(jié)構(gòu)示意圖之三；

圖25為本發(fā)明實(shí)施例單自由度驅(qū)動(dòng)模塊與雙自由度驅(qū)動(dòng)模塊配合使用的結(jié)構(gòu)示意圖之四；

圖26為本發(fā)明實(shí)施例的使用狀態(tài)參考圖之一；

圖27為本發(fā)明實(shí)施例導(dǎo)線管固定架與定位板安裝的立體圖；

圖28為本發(fā)明實(shí)施例導(dǎo)線管固定架與定位板安裝的主視圖；

圖29為本發(fā)明實(shí)施例雙自由度驅(qū)動(dòng)模塊中運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)處于右限位狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖30為本發(fā)明實(shí)施例雙自由度驅(qū)動(dòng)模塊中運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)處于右下方0～45度狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖31為本發(fā)明實(shí)施例雙自由度驅(qū)動(dòng)模塊中運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)處于右下方45度狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖32為本發(fā)明實(shí)施例雙自由度驅(qū)動(dòng)模塊中運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)處于右下方45～90度狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖33為本發(fā)明實(shí)施例雙自由度驅(qū)動(dòng)模塊中運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)處于正下方90度狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖34為本發(fā)明實(shí)施例雙自由度驅(qū)動(dòng)模塊中運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)處于左下方45～90度狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖35為本發(fā)明實(shí)施例雙自由度驅(qū)動(dòng)模塊中運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)處于左下方45度狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖36為本發(fā)明實(shí)施例雙自由度驅(qū)動(dòng)模塊中運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)處于左下方0～45度狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖37為本發(fā)明實(shí)施例雙自由度驅(qū)動(dòng)模塊中運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)處于左限位狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖38為本發(fā)明實(shí)施例的使用狀態(tài)參考圖之二；

圖39為本發(fā)明實(shí)施例的使用狀態(tài)參考圖之三；

圖40為本發(fā)明實(shí)施例的使用狀態(tài)參考圖之四；

圖41為本發(fā)明實(shí)施例的使用狀態(tài)參考圖之五。

圖中附圖標(biāo)記含義：1、單自由度驅(qū)動(dòng)模塊；2、雙自由度驅(qū)動(dòng)模塊；3、三角支架；4、第一空間；5、第二空間；6、第一外殼；7、直角支架；8、第一電機(jī)支架；9、第一伺服電機(jī)；10、第一電機(jī)控制器；11、第一同步輪；12、錐齒輪支撐架；13、第二同步輪；14、第一錐齒輪；15、第二錐齒輪；16、第一諧波減速器；17、第一限位板；18、第一導(dǎo)線管固定架；19、第一同步帶；20、第二電機(jī)支架；21、第二伺服電機(jī)；22、第二電機(jī)控制器；23、第三同步輪；24、第四同步輪；25、第二諧波減速器；26、第二限位板；27、第二定位板；28、第二導(dǎo)線管固定架；29、第二同步帶；30、第二外殼；31、第一安裝板；32、第二安裝板；33、第三電機(jī)支架；34、第三伺服電機(jī)；35、第五同步輪；36、第六同步輪；37、第三諧波減速器；38、第三限位板；39、第三定位板；40、第三導(dǎo)線管固定架；41、第三同步帶；42、基座；43、夾具；44、走線管；45、線管導(dǎo)向支撐；46、缺位；47、凸位；48、第一傳感器；49、第二傳感器；50、第三傳感器；51、第一定位板；A、B、C、D、E、F、G分別代表一個(gè)自由度。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容做進(jìn)一步詳細(xì)說明。

實(shí)施例

本申請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)開發(fā)14自由度雙臂機(jī)器人(單臂7自由度)本體，電機(jī)及減速器均采用市面上現(xiàn)有高功率密度伺服電機(jī)及諧波減速器。本案雙臂機(jī)器人設(shè)計(jì)采用模塊兒化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以保證較好的互換性。雙臂機(jī)器人本體包括兩個(gè)手臂如圖所示，兩臂結(jié)構(gòu)形式一致。

參閱圖1至圖41，為一種多自由度驅(qū)動(dòng)手臂，其包括位于內(nèi)側(cè)的單自由度驅(qū)動(dòng)模塊1、以及若干個(gè)設(shè)置在外側(cè)且由內(nèi)側(cè)向外側(cè)順次相接的雙自由度驅(qū)動(dòng)模塊2，單自由度驅(qū)動(dòng)模塊1與位于最內(nèi)側(cè)的雙自由度驅(qū)動(dòng)模塊2相接；雙自由度驅(qū)動(dòng)模塊2具有兩個(gè)正交的旋轉(zhuǎn)自由度，分別為第一旋轉(zhuǎn)自由度和第二旋轉(zhuǎn)自由度，第一旋轉(zhuǎn)自由度包括用于驅(qū)使雙自由度驅(qū)動(dòng)模塊2在第一旋轉(zhuǎn)自由度上旋轉(zhuǎn)的第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，第二旋轉(zhuǎn)自由度包括用于驅(qū)使雙自由度驅(qū)動(dòng)模塊2在第二旋轉(zhuǎn)自由度上旋轉(zhuǎn)的第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；位于外側(cè)的雙自由度驅(qū)動(dòng)模塊2的第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置在與其相鄰并位于內(nèi)側(cè)的雙自由度驅(qū)動(dòng)模塊2的第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上。

單自由度驅(qū)動(dòng)模塊1與若干個(gè)雙自由度驅(qū)動(dòng)模塊2組合，從而使得機(jī)器人手臂成為多自由度驅(qū)動(dòng)手臂，更加靈活、多變、適應(yīng)性強(qiáng)，可以減少對(duì)工裝夾具43的依賴，適合完成諸如裝配作業(yè)等復(fù)雜任務(wù)。

雙自由度驅(qū)動(dòng)模塊2包括由隔板隔開形成第一空間4和第二空間5的三角支架3、設(shè)置在三角支架3上并用于密封第一空間4和第二空間5的第一外殼6、以及直角支架7；第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括固定在第一空間4內(nèi)的第一電機(jī)支架8、固定在第一電機(jī)支架8上的第一伺服電機(jī)9、用于驅(qū)動(dòng)第一伺服電機(jī)9的第一電機(jī)控制器10、與第一伺服電機(jī)9驅(qū)動(dòng)軸相連接并由第一伺服電機(jī)9驅(qū)動(dòng)的第一同步輪11、固定在第一空間4內(nèi)的錐齒輪支撐架12、第二同步輪13、第一錐齒輪14、第二錐齒輪15、第一諧波減速器16、第一限位板17、第一定位板51和供導(dǎo)線管穿過的第一導(dǎo)線管固定架18；第二同步輪13與第一錐齒輪14通過軸連接整體通過軸承與錐齒輪支撐架12相連接，并且第二同步輪13與第一錐齒輪14分別位于錐齒輪支撐架12的兩側(cè)；第一同步輪11通過第一同步帶19與第二同步輪13聯(lián)結(jié)在一起；第二錐齒輪15位于第一空間4內(nèi)，第一諧波減速器16與第一限位板17均位于第二空間5內(nèi)，第一錐齒輪14與第二錐齒輪15成直角嚙合連接分布；第二錐齒輪15與第一諧波減速器16的輸入端固定連接，第一導(dǎo)線管固定架18固定在第一定位板51中央，第一限位板17固定在第一諧波減速器16的輸出端，第一導(dǎo)線管固定架18順次穿過第一限位板17、第一諧波減速器16、第二錐齒輪15中央的通孔；三角支架3開設(shè)有第一安裝孔，第一諧波減速器16輸入端所在的一端部安裝固定在第一安裝孔周邊的三角支架3的隔板上；直角支架7的水平面開有第二安裝孔，第一諧波減速器16輸出端所在的一端部穿過該安裝孔，并且直角支架7的隔板夾持而固定在第一諧波減速器16與第一限位板17之間。第一伺服電機(jī)9在第一電機(jī)控制器10驅(qū)動(dòng)下，帶動(dòng)第一同步輪11、第二同步輪13轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)第一錐齒輪14嚙合第二錐齒輪15轉(zhuǎn)動(dòng)，第一減速器與第一限位板17的作用下使得所夾持的直角支架7繞第二錐齒輪15與第一減速器的軸心為中心進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)一個(gè)自由度方向的轉(zhuǎn)動(dòng)。

第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括固定在第一空間4內(nèi)的第二電機(jī)支架20、固定在第二電機(jī)支架20上的第二伺服電機(jī)21、用于驅(qū)動(dòng)第二伺服電機(jī)21的第二電機(jī)控制器22、由第二伺服電機(jī)21轉(zhuǎn)軸驅(qū)動(dòng)的第三同步輪23、第四同步輪24、與第四同步輪24同軸固定的第二諧波減速器25、第二限位板26、第二定位板27和供導(dǎo)線管穿過的第二導(dǎo)線管固定架28；第三同步輪23通過第二同步帶29與第四同步輪24聯(lián)結(jié)在一起；三角支架3的側(cè)面開設(shè)有供第四同步輪24的轉(zhuǎn)軸穿過的第三安裝孔，第四同步輪24的轉(zhuǎn)軸與第二諧波減速器25的輸入端固定連接，第二諧波減速器25輸入端所在的一端部安裝固定在與其相鄰的一個(gè)雙自由度驅(qū)動(dòng)模塊2中的第三安裝孔周邊的三角支架3的側(cè)面上，第二導(dǎo)線管固定架28固定在第二定位板27中央，第二限位板26固定在第二諧波減速器25的輸出端，第二導(dǎo)線管固定架28順次穿過第二限位板26、第二諧波減速器25、第四同步輪24中央的通孔，并將三角支架3的側(cè)面夾持在第二諧波減速器25與第二定位板27之間。第二伺服電機(jī)21在第二電機(jī)控制器22驅(qū)動(dòng)下，帶動(dòng)第三同步輪23、第四同步輪24轉(zhuǎn)動(dòng)，第二減速器與第二限位板26的作用下，使得雙自由度驅(qū)動(dòng)模塊2繞第四同步輪24與第二減速器的軸心所在為中心進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)其另一個(gè)自由度方向的轉(zhuǎn)動(dòng)。

相鄰的雙自由度驅(qū)動(dòng)模塊2之間的三角支架3的側(cè)面上設(shè)置有用于蓋住第二諧波減速器25的第二外殼30。

單自由度驅(qū)動(dòng)模塊1包括第一安裝板31、與第一安裝板31垂直安裝的第二安裝板32、設(shè)置在第一安裝板31上的第三電機(jī)支架33、固定在第三電機(jī)支架33上的第三伺服電機(jī)34、與第三伺服電機(jī)34驅(qū)動(dòng)軸相連接并由第三伺服電機(jī)34驅(qū)動(dòng)的第五同步輪35、第六同步輪36、與第六同步輪36同軸固定的第三諧波減速器37、第三限位板38、第三定位板39和供導(dǎo)線管穿過的第三導(dǎo)線管固定架40；第五同步輪35通過第三同步帶41與第六同步輪36聯(lián)結(jié)在一起；第六同步輪36的轉(zhuǎn)軸與第三諧波減速器37的輸入端固定相接，且第二安裝板32夾持在第六同步輪36與第三諧波減速器37之間，第三諧波減速器37輸入端所在的一端部安裝固定在第二安裝板32上；第三諧波減速器37輸入端所在的一端部安裝固定在與其相鄰的一個(gè)雙自由度驅(qū)動(dòng)模塊2中的第三安裝孔周邊的三角支架3的側(cè)面上；第三導(dǎo)線管固定架40固定在第三定位板39中央，第三限位板38固定在第三諧波減速器37的輸出端，第三導(dǎo)線管固定架40順次穿過與單自由度驅(qū)動(dòng)模塊1相鄰的雙自由度驅(qū)動(dòng)模塊2中的三角支架3的側(cè)面、第三限位板38、第三諧波減速器37、第六同步輪36中央的通孔，并將該三角支架3的側(cè)面夾持在第三諧波減速器37與第三定位板39之間。第三伺服電機(jī)34驅(qū)動(dòng)第五同步輪35、第六同步輪36，第三諧波減速器37與第三限位板38的作用下帶動(dòng)與單自由度驅(qū)動(dòng)模塊1相鄰而相接的雙自由度驅(qū)動(dòng)模塊2繞第六同步輪36與第三諧波減速器37的軸心為中心進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)雙自由度驅(qū)動(dòng)模塊2的一個(gè)自由度的轉(zhuǎn)動(dòng)。

所述第一限位板17周邊局部朝內(nèi)挖空形成間隔分布的缺位46與凸位47，所述第一諧波減速器16周邊的隔板上設(shè)置有三個(gè)間隔呈45度分布的第一傳感器48，所述第一限位板17隨第二錐齒輪15轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所述第一傳感器48對(duì)準(zhǔn)所述第一限位板17上的缺位46或述凸位47；所述第二限位板26、第三限位板38的結(jié)構(gòu)與所述第一限位板17的結(jié)構(gòu)一致；所述第二諧波減速器25周邊的三角支架3的側(cè)面上設(shè)置有三個(gè)間隔呈45度分布的第二傳感器49，所述第二限位板26隨第四同步輪24轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所述第一傳感器48對(duì)準(zhǔn)所述第二限位板26上的缺位46或述凸位47；所述第三諧波減速器37周邊的第二安裝板32上設(shè)置有三個(gè)間隔呈45度分布的第三傳感器50，所述第三限位板38隨第六同步輪36轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所述第三傳感器50對(duì)準(zhǔn)所述第三限位板38上的缺位46或述凸位47。

雙自由度驅(qū)動(dòng)模塊2設(shè)置有三個(gè)。雙自由度驅(qū)動(dòng)模塊2設(shè)置有三個(gè)，配合一個(gè)單自由度驅(qū)動(dòng)模塊1，形成單臂七自由度的機(jī)器人手臂，使得手臂更靈活多變。

所述雙臂機(jī)器人包括基座42、設(shè)置在基座42上的兩組多自由度驅(qū)動(dòng)手臂、設(shè)置在多自由度驅(qū)動(dòng)手臂外端的夾具43；每組多自由度驅(qū)動(dòng)手臂包括有內(nèi)側(cè)向外側(cè)順次相接的三個(gè)雙自由度驅(qū)動(dòng)模塊2，位于內(nèi)側(cè)的雙自由度驅(qū)動(dòng)模塊2連接有一連接在所述基座42上的單自由度驅(qū)動(dòng)模塊1，所述夾具43連接在位于外側(cè)的雙自由度驅(qū)動(dòng)模塊2上；所述第一伺服電機(jī)9的末端均設(shè)有用于控制第一傳感器48、第一限位板17的限位信息的相對(duì)式編碼器及抱閘，所述雙臂機(jī)器人設(shè)有接收由相對(duì)式編碼器傳輸而來(lái)的反饋信息并進(jìn)行處理的處理模塊；所述第二伺服電機(jī)21與第三伺服電機(jī)34的末端均與第一伺服電機(jī)9所采用相同結(jié)構(gòu)的相對(duì)式編碼器及抱閘。

參閱圖7及圖8，為七自由度單臂結(jié)構(gòu)的俯視圖與主視圖，圖中箭頭所指為機(jī)構(gòu)關(guān)節(jié)的回轉(zhuǎn)中心；圖9為七自由度分布模型，七個(gè)正交的轉(zhuǎn)軸交替連接，涉及單臂結(jié)構(gòu)繞回轉(zhuǎn)中心的轉(zhuǎn)動(dòng)的具體狀態(tài)請(qǐng)參閱圖38至圖41。

參閱圖16及圖17，單個(gè)雙自由度驅(qū)動(dòng)模塊2具有兩個(gè)正交的旋轉(zhuǎn)自由度，每個(gè)自由度由一個(gè)伺服電機(jī)和一個(gè)諧波減速器實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)；機(jī)器人對(duì)手臂供電，通過導(dǎo)線傳遞給每一個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，導(dǎo)線包括走線管44及包覆在走線管44外周的線管導(dǎo)向支撐45，從而形成導(dǎo)線管；導(dǎo)線管穿過第一導(dǎo)線管固定架18、第二導(dǎo)線管固定架28、第三導(dǎo)線管固定架40，對(duì)三個(gè)伺服電機(jī)及電機(jī)控制器供電。

參閱圖18，所示單個(gè)雙自由度驅(qū)動(dòng)模塊2為圖9中B、D、F自由度的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；參閱圖19，所示單個(gè)雙自由度驅(qū)動(dòng)模塊2為圖9中C、E、G自由度的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。

參閱圖20，所示為機(jī)構(gòu)限位設(shè)計(jì)，本實(shí)施例中，第一傳感器48、第二傳感器49、第三傳感器50，這三種傳感器均采用反射式光電傳感器，同種類似的傳感器設(shè)有三個(gè)，以所在機(jī)構(gòu)的諧波減速器的中軸為中心成間隔45度分布在諧波減速器周邊。第一傳感器48與第一導(dǎo)線管固定架18、第一限位板17組成第一諧波減速器16的限位開關(guān)；第二傳感器49與第二導(dǎo)線管固定架28、第二限位板26組成第二諧波減速器25的限位開關(guān)；第三傳感器50與第三導(dǎo)線管固定架40、第三限位板38組成第三諧波減速器37的限位開關(guān)。

限位原理：反射式光電傳感器將信號(hào)光照射在限位板邊緣時(shí)通過限位板邊緣的形狀可實(shí)現(xiàn)對(duì)光信號(hào)的遮擋反射或者通過，若為反射，則為傳感器的光信號(hào)為凸位47遮擋而反射；若為通過，則為傳感器的光信號(hào)通過了缺位46。通過設(shè)計(jì)限位板邊緣的形狀配合反射式光電傳感器的相對(duì)位置可實(shí)現(xiàn)限位板8種不同的位置狀態(tài)的檢測(cè)。

以圖20所示的限位設(shè)計(jì)為例進(jìn)行分析，涉及到第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的各部件。設(shè)置光信號(hào)被凸位47遮擋反射時(shí)為1，通過限位板的缺位46時(shí)為0則八種位置狀態(tài)編號(hào)為：000、001、010 011、100、101、110、111。編號(hào)狀態(tài)如圖29至圖37所示。

圖29所示為右限位狀態(tài)，光電傳感器信號(hào)為100(排序最左側(cè)傳感器開始)。此位置為右轉(zhuǎn)極限位置。

圖30所示為運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)處于右下方(0-45度)狀態(tài)，光電傳感器信號(hào)為011(排序最左側(cè)傳感器開始)。此位置為右轉(zhuǎn)極限位置。

圖31所示為運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)處于右下方45度狀態(tài)，光電傳感器信號(hào)為110(排序最左側(cè)傳感器開始)。

圖32所示為運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)處于右下方(45-90度)狀態(tài)，光電傳感器信號(hào)為001(排序最左側(cè)傳感器開始)。

圖33所示為運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)處于正下方90度狀態(tài)，光電傳感器信號(hào)為000(排序最左側(cè)傳感器開始)。此位置為行程中間位置。

圖34所示為運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)處于左下方(45度-90度)狀態(tài)指示，光電傳感器信號(hào)為011(排序最左側(cè)傳感器開始)。

圖35所示為運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)處于左下方(45度)狀態(tài)指示，光電傳感器信號(hào)為100(排序最左側(cè)傳感器開始)。

圖36所示為運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)處于左下方(0度-45度)狀態(tài)指示，光電傳感器信號(hào)為110(排序最左側(cè)傳感器開始)。

圖37所示為運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)處于左方狀態(tài)指示，光電傳感器信號(hào)為001(排序最左側(cè)傳感器開始)。此位置為左轉(zhuǎn)極限位置。

圖12-1所示的限位設(shè)計(jì)與12-2所示限位設(shè)計(jì)原理一致。伺服電機(jī)末端裝有相對(duì)式編碼器及抱閘，通過限位信息及編碼器的反饋信息即可實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的的絕對(duì)位置反饋。

第二傳感器49的限位設(shè)計(jì)，涉及第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的各部件，例如第二傳感器49、第二諧波減速器25、第二限位板26等，其限位設(shè)計(jì)與第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的限位設(shè)計(jì)的原理是一致的。關(guān)于單自由度驅(qū)動(dòng)模塊1的限位設(shè)計(jì)，涉及第三傳感器50、第三諧波減速器37、第三限位板38等，其限位設(shè)計(jì)與第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的限位設(shè)計(jì)的原理是一致的。本實(shí)施例中的限位設(shè)計(jì)，伺服電機(jī)末端裝有相對(duì)式編碼器及抱閘，通過限位信息及編碼器的反饋信息即可實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的絕對(duì)位置反饋。

上列詳細(xì)說明是針對(duì)本發(fā)明可行實(shí)施例的具體說明，該實(shí)施例并非用以限制本發(fā)明的專利范圍，凡未脫離本發(fā)明所為的等效實(shí)施或變更，均應(yīng)包含于本案的專利范圍中。