本發(fā)明屬于機(jī)器人技術(shù)，涉及一種關(guān)節(jié)與相關(guān)的連接臂的結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

關(guān)節(jié)是機(jī)器人核心部件，起著轉(zhuǎn)換運(yùn)動(dòng)和其它部位協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)的重要作用，一般需要具有轉(zhuǎn)動(dòng)和擺動(dòng)功能。當(dāng)前的關(guān)節(jié)主要分為二種:一種是工業(yè)應(yīng)用的，主要是傳遞大的力矩，往往關(guān)節(jié)只有一個(gè)單一的轉(zhuǎn)動(dòng)或擺動(dòng)功能，但很堅(jiān)固耐用；第二種是金屬構(gòu)件組合成的關(guān)節(jié)，電機(jī)或舵機(jī)安放其中，框架露出，表面很不平也不封閉也不美觀，運(yùn)動(dòng)中可能夾使用者的手，不便于在人活動(dòng)多的地方使用。為此，發(fā)明一種具有連續(xù)表面的機(jī)器人關(guān)節(jié)與相關(guān)的連接臂。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

所發(fā)明的機(jī)器人關(guān)節(jié)，由兩個(gè)同樣的對(duì)合在一起的半關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)1、擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)器2和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器3組成；每個(gè)半關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)1由擺動(dòng)端面1-1、擺動(dòng)圓柱結(jié)構(gòu)1-2、旋轉(zhuǎn)半圓柱結(jié)構(gòu)1-3、半旋轉(zhuǎn)端面1-4和對(duì)合邊1-5組成；擺動(dòng)圓柱結(jié)構(gòu)1-2的側(cè)面(圓柱面)和旋轉(zhuǎn)半圓柱結(jié)構(gòu)1-3的一個(gè)端面交接成一體，兩者本身對(duì)應(yīng)的圓柱軸線相互垂直，并使擺動(dòng)圓柱結(jié)構(gòu)1-2的一個(gè)端面和旋轉(zhuǎn)半圓柱1-3的圓柱體中間切面在一個(gè)面而形成對(duì)合邊1-5，擺動(dòng)圓柱結(jié)構(gòu)1-2和旋轉(zhuǎn)半圓柱1-3的凸出的圓弧面為外表面；擺動(dòng)圓柱結(jié)構(gòu)1-2的不與旋轉(zhuǎn)半圓柱結(jié)構(gòu)1-3相接的端面是擺動(dòng)端面1-1，擺動(dòng)端面1-1上有圓孔為擺動(dòng)軸孔1-6；旋轉(zhuǎn)半圓柱1-3的不與擺動(dòng)圓柱1-2側(cè)面相接的端面是半旋轉(zhuǎn)端面1-4，半旋轉(zhuǎn)端面1-4上有半圓孔為旋轉(zhuǎn)軸半孔1-7；在擺動(dòng)圓柱結(jié)構(gòu)1-2上內(nèi)側(cè)留有空間，放置擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)器2的半個(gè)體積的部分，擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)器2的一個(gè)軸從擺動(dòng)端面1-1的擺動(dòng)軸孔1-6露出，供連接臂之用；在旋轉(zhuǎn)半圓柱結(jié)構(gòu)1-3內(nèi)側(cè)留有空間，放置旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器3的半個(gè)體積的部分，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器3的軸的一半從半旋轉(zhuǎn)端面1-4的旋轉(zhuǎn)軸半孔1-7露出，供連接臂之用；兩個(gè)半關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)1的對(duì)合邊1-5重合在一起，內(nèi)置擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)器2和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器3，組成機(jī)器人關(guān)節(jié)。

針對(duì)前述的機(jī)器人關(guān)節(jié)，為了使機(jī)器人關(guān)節(jié)的表面沒有明顯的凸凹不平，進(jìn)一步的改進(jìn)為：擺動(dòng)圓柱結(jié)構(gòu)1-2的高度，即圓柱軸線長(zhǎng)度，近似等于或接近旋轉(zhuǎn)半圓柱結(jié)構(gòu)1-3的半徑。

針對(duì)前述的機(jī)器人關(guān)節(jié)，為了使機(jī)器人關(guān)節(jié)的內(nèi)部的電元件與外部的電控部分有電連接，進(jìn)一步的改進(jìn)為：在擺動(dòng)端面1-1和半旋轉(zhuǎn)端面1-4上有通線孔1-8，每個(gè)半關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)1上有對(duì)合安裝孔1-9和對(duì)合固定孔1-10，一個(gè)半關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)1的對(duì)合安裝孔1-9與另一個(gè)半關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)1的對(duì)合固定孔1-10配合使用。

針對(duì)前述的機(jī)器人關(guān)節(jié)，為了使機(jī)器人關(guān)節(jié)的端面在與臂的相對(duì)運(yùn)動(dòng)中，保持穩(wěn)定和有更好的定位，進(jìn)一步的改進(jìn)為：在擺動(dòng)端面1-1和半旋轉(zhuǎn)端面1-4上有凸起的定位楞或凹進(jìn)的定位槽1-11。

機(jī)器人的手臂和機(jī)械臂是由機(jī)器人關(guān)節(jié)和連接臂組成的。所發(fā)明的機(jī)器人關(guān)節(jié)也涉及與連接臂的連接問題。因此，所提出的連接臂由兩個(gè)同樣的對(duì)合在一起的半連接臂2組成；半連接臂2由擺動(dòng)端面2-1、擺動(dòng)側(cè)端面2-2、半圓柱結(jié)構(gòu)2-3、半旋轉(zhuǎn)端面2-4和對(duì)合邊2-5組成；擺動(dòng)端面2-1為圓形薄板，上有擺動(dòng)安裝孔2-6，沿半圓柱結(jié)構(gòu)2-3的對(duì)應(yīng)的圓柱軸線方向與半圓柱結(jié)構(gòu)2-3的端面的圓弧的中間部分連接；擺動(dòng)側(cè)端面2-2為垂直于擺動(dòng)端面2-1的圓弧形,用于和關(guān)節(jié)的擺動(dòng)圓柱結(jié)構(gòu)1-2的側(cè)面(圓柱面)配合；半圓柱結(jié)構(gòu)2-3的不與擺動(dòng)端面2-1相連的端面是半旋轉(zhuǎn)端面2-4，上邊有旋轉(zhuǎn)安裝孔2-7。

針對(duì)前述的連接臂，為了使相連的部件的電氣控制線能通過其中進(jìn)一步的改進(jìn)為：在擺動(dòng)端面2-1和半旋轉(zhuǎn)端面2-4有通線孔2-8，每個(gè)半關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)1上有對(duì)合安裝孔2-9和對(duì)合固定孔2-10，一個(gè)半關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)1的對(duì)合安裝孔2-9與另一個(gè)半關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)1的對(duì)合固定孔2-10配合使用。

針對(duì)前述的連接臂，為了使機(jī)器人連接臂與機(jī)器人關(guān)節(jié)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)中，保持穩(wěn)定和有更好的定位，進(jìn)一步的改進(jìn)為：在擺動(dòng)端面2-1和半旋轉(zhuǎn)端面2-4上有凸起的定位楞或凹進(jìn)的定位槽2-11。

基于前述的機(jī)器人關(guān)節(jié)和連接臂的具有擺動(dòng)功能的關(guān)節(jié)和連接臂組合，其進(jìn)一步的特征是：機(jī)器人關(guān)節(jié)的擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)器2的軸上固定有擺動(dòng)連接盤1-12，擺動(dòng)連接盤1-12上有固定孔；擺動(dòng)連接盤1-12和連接臂的擺動(dòng)安裝孔2-6固定到一起；擺動(dòng)端面1-1的圓端面和擺動(dòng)端面2-1組成的圓端面重合。

基于前述的機(jī)器人關(guān)節(jié)和連接臂的具有旋轉(zhuǎn)功能的關(guān)節(jié)和連接臂組合，其進(jìn)一步的特征是：機(jī)器人關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器3的軸上固定有旋轉(zhuǎn)連接盤1-13，旋轉(zhuǎn)連接盤1-13上有固定孔；旋轉(zhuǎn)連接盤1-13和連接臂的旋轉(zhuǎn)安裝孔2-7固定到一起；2個(gè)半旋轉(zhuǎn)端面1-4組成的圓端面和2個(gè)半旋轉(zhuǎn)端面2-4組成的圓端面重合。

所提出的機(jī)器人關(guān)節(jié)和連接臂,具有相對(duì)連續(xù)的表面；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)練，便于生產(chǎn)和安裝；形成的功能有很強(qiáng)的實(shí)用性。

附圖說明

附圖1是本發(fā)明所述的半關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)的示意圖；

附圖2是本發(fā)明所述的放有擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)器和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器的半關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)的示意圖；

附圖3是本發(fā)明所述的機(jī)器人關(guān)節(jié)的示意圖；

附圖4是本發(fā)明所述的半連接臂的示意圖；

附圖5是本發(fā)明所述的連接臂的示意圖；

附圖6是本發(fā)明所述的機(jī)器人關(guān)節(jié)擺動(dòng)端與連接臂的示意圖；

附圖7是本發(fā)明所述的機(jī)器人關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)端與連接臂的示意圖；

附圖8是本發(fā)明所述的機(jī)器人關(guān)節(jié)與連接臂的示意圖；

具體實(shí)施方式

實(shí)施方式一

結(jié)合附圖1到圖8說明所發(fā)明的機(jī)器人關(guān)節(jié)與相關(guān)的連接臂的組合的實(shí)施方式：

機(jī)器人關(guān)節(jié)由兩個(gè)同樣的對(duì)合在一起的半關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)1、擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)器2和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器3組成；每個(gè)半關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)1由擺動(dòng)端面1-1、擺動(dòng)圓柱結(jié)構(gòu)1-2、旋轉(zhuǎn)半圓柱結(jié)構(gòu)1-3、半旋轉(zhuǎn)端面1-4和對(duì)合邊1-5組成；擺動(dòng)圓柱結(jié)構(gòu)1-2的側(cè)面(圓柱面)和旋轉(zhuǎn)半圓柱結(jié)構(gòu)1-3的一個(gè)端面交接成一體，兩者本身對(duì)應(yīng)的圓柱軸線相互垂直，并使擺動(dòng)圓柱結(jié)構(gòu)1-2的一個(gè)端面和旋轉(zhuǎn)半圓柱1-3的圓柱體中間切面在一個(gè)面而形成對(duì)合邊1-5，擺動(dòng)圓柱結(jié)構(gòu)1-2和旋轉(zhuǎn)半圓柱1-3的凸出的圓弧面為外表面，擺動(dòng)圓柱結(jié)構(gòu)1-2的高度，即圓柱軸線長(zhǎng)度，近似等于或接近旋轉(zhuǎn)半圓柱結(jié)構(gòu)1-3的半徑；擺動(dòng)圓柱結(jié)構(gòu)1-2的不與旋轉(zhuǎn)半圓柱結(jié)構(gòu)1-3相接的端面是擺動(dòng)端面1-1，擺動(dòng)端面1-1上有圓孔為擺動(dòng)軸孔1-6；旋轉(zhuǎn)半圓柱1-3的不與擺動(dòng)圓柱1-2側(cè)面相接的端面是半旋轉(zhuǎn)端面1-4，半旋轉(zhuǎn)端面1-4上有半圓孔為旋轉(zhuǎn)軸半孔1-7；在擺動(dòng)端面1-1和半旋轉(zhuǎn)端面1-4有通線孔1-8，每個(gè)半關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)1上有對(duì)合安裝孔1-9和對(duì)合固定孔1-10，一個(gè)半關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)1的對(duì)合安裝孔1-9與另一個(gè)半關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)1的對(duì)合固定孔1-10配合使用。在擺動(dòng)端面1-1和半旋轉(zhuǎn)端面1-4上有凸起的定位楞或凹進(jìn)的定位槽1-11。在擺動(dòng)圓柱結(jié)構(gòu)1-2上內(nèi)側(cè)留有空間，放置擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)器2的半個(gè)體積的部分，擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)器2的一個(gè)軸從擺動(dòng)端面1-1的擺動(dòng)軸孔1-6露出，供連接臂之用；在旋轉(zhuǎn)半圓柱結(jié)構(gòu)1-3內(nèi)側(cè)留有空間，放置旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器3的半個(gè)體積的部分，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器3的軸的一半從半旋轉(zhuǎn)端面1-4的旋轉(zhuǎn)軸半孔1-7露出，供連接臂之用；兩個(gè)半關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)1的對(duì)合邊1-5重合在一起，內(nèi)置擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)器2和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器3，組成機(jī)器人關(guān)節(jié)。

連接臂由兩個(gè)同樣的對(duì)合在一起的半連接臂2組成；半連接臂2由擺動(dòng)端面2-1、擺動(dòng)側(cè)端面2-2、半圓柱結(jié)構(gòu)2-3、半旋轉(zhuǎn)端面2-4和對(duì)合邊2-5組成；擺動(dòng)端面2-1為圓形薄板，上有擺動(dòng)安裝孔2-6，沿半圓柱結(jié)構(gòu)2-3的對(duì)應(yīng)的圓柱軸線方向與半圓柱結(jié)構(gòu)2-3的端面的圓弧的中間部分連接；擺動(dòng)側(cè)端面2-2為垂直于擺動(dòng)端面2-1的圓弧形；半圓柱結(jié)構(gòu)2-3的不與擺動(dòng)端面2-1相連的端面是半旋轉(zhuǎn)端面2-4，上邊有旋轉(zhuǎn)安裝孔2-7。在擺動(dòng)端面2-1和半旋轉(zhuǎn)端面2-4有通線孔2-8，每個(gè)半連接臂2上有對(duì)合安裝孔2-9和對(duì)合固定孔2-10，一個(gè)半連接臂2的對(duì)合安裝孔2-9與另一個(gè)半連接臂2的對(duì)合固定孔2-10配合使用。在擺動(dòng)端面2-1和半旋轉(zhuǎn)端面2-4上有凸起的定位楞或凹進(jìn)的定位槽2-11。

機(jī)器人關(guān)節(jié)和連接臂組合是：機(jī)器人關(guān)節(jié)的擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)器2的軸上固定有擺動(dòng)連接盤1-12，擺動(dòng)連接盤1-12上有固定孔；擺動(dòng)連接盤1-12和連接臂的擺動(dòng)安裝孔2-6固定到一起；擺動(dòng)端面1-1的圓端面和擺動(dòng)端面2-1組成的圓端面重合；機(jī)器人關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器3的軸上固定有旋轉(zhuǎn)連接盤1-13，旋轉(zhuǎn)連接盤1-13上有固定孔；旋轉(zhuǎn)連接盤1-13和連接臂的旋轉(zhuǎn)安裝孔2-7固定到一起；2個(gè)半旋轉(zhuǎn)端面1-4組成的圓端面和2個(gè)半旋轉(zhuǎn)端面2-4組成的圓端面重合。