智能協(xié)同雙臂機器人的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種智能協(xié)同雙臂機器人，包括安裝座和兩個手臂；兩個手臂鏡像對稱設置在安裝座兩側；每個手臂包括依次連接的肩臂組件、后端臂組件、肘臂組件、前端臂組件和用于連接末端執(zhí)行部件的手腕臂組件；肩臂組件的一端連接安裝座，并可繞安裝座旋轉；后端臂組件的一端與肩臂組件另一端的側面可旋轉連接；肘臂組件的一端側面與后端臂組件的另一端可旋轉連接；前端臂組件的一端與肘臂組件的另一端連接，并可繞其軸向旋轉；手腕臂組件的一端與前端臂組件的另一端連接，并可繞前端臂組件的長度方向擺動，手腕臂組件的另一端用于連接末端執(zhí)行部件。該機器人結構緊湊和設計合理，從而使得該智能協(xié)同雙臂機器人機械結構剛性好、體型小和重量較輕。
【專利說明】
智能協(xié)同雙臂機器人
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及機器人技術領域，更具體地說，涉及一種智能協(xié)同雙臂機器人。
【背景技術】
[0002]隨著生產(chǎn)自動化水平的提高，應用機器人自動執(zhí)行生產(chǎn)任務也越來越多。機器人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，因而廣泛應用于機械制造、冶金、電子、輕工和原子能等領域。在生產(chǎn)過程中，雙臂機器人可以左臂抓住工件，右臂使用相應的工具在同一位置進行工作，不存在碰撞等候區(qū)，解決了目前單臂機器人的使用瓶頸，更好地滿足了工藝生產(chǎn)過程的人機協(xié)助功能。
[0003]現(xiàn)有的雙臂機器人為了達到全內藏式結構，將動力裝置均設置在臂體內部，導致機械結構過于龐大、笨重，而且結構復雜、不合理也不緊湊，組裝難度大。因此，現(xiàn)有的雙臂機器人通常包括支架，通過支架固定于地面上，而無法靈活地吊裝或安裝在行走軌道上。若為了縮小雙臂機器人體積而全部采用小型驅動裝置和減速機，則會導致整體剛性不足，穩(wěn)定性與定位精度差。因此如何設計一種體積小、結構合理緊湊和機械結構剛性好的雙臂機器人是應用機器人領域的一個關鍵課題。
[0004]在工作過程中，雙臂機器人的雙臂之間具有共同的工作區(qū)域，用于雙臂的協(xié)同工作，而雙臂機器人具有最優(yōu)范圍的共同工作區(qū)域不僅可避免雙臂相互阻礙實現(xiàn)雙臂協(xié)同工作，而且可增大雙臂的工作范圍。因此，如何設計雙臂的結構和位置則可優(yōu)化雙臂之間的共同工作區(qū)域。
[0005]在雙臂機器人結構中，每條手臂的前端臂相當于人的小臂，是工作的主要執(zhí)行部件，其作用是用來支撐腕部和肘部，并帶動它們一起在空間運動，從而帶動手臂按一定軌跡運動?，F(xiàn)有機器人末端執(zhí)行部件的線管會從肘部延伸外置于前臂端，與安裝在腕部的末端執(zhí)行部件連接，由于前端臂分別與肘部位置和腕部位置連接的減速機轉動軸線的問題，以及線管不在減速機旋轉中心的問題，導致前端臂工作轉動時，以及與腕部連接的末端執(zhí)行部件工作轉動時，末端執(zhí)行部件的線管會纏繞前端臂，從而限制前端臂的運動空間，減小前端臂的運動自由度。
[0006]同時，當與腕部連接的末端執(zhí)行部件的運動軌跡是繞前端臂的中心軸擺動時，由于驅動擺動的減速機的輸入軸會與前端臂垂直設置，導致設置在前端臂內驅動擺動運動的驅動裝置也會沿前端臂的寬度方向設置，使得前端臂的寬度方向增大，從而造成前端臂體積過于龐大。

【發(fā)明內容】

[0007]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術中的缺點與不足，提供一種體積小、結構合理緊湊和機械結構剛性好的智能協(xié)同雙臂機器人;該雙臂機器人體型小和重量較輕，便于掛裝或安裝在行走軌道上實現(xiàn)其靈活移動或行走對工件進行加工。更進一步的目的在于提供一種運動自由度大、靈活性高和可使得雙臂之間共同工作區(qū)域范圍最優(yōu)化的智能協(xié)同雙臂機器人，從而不僅可避免雙臂相互阻礙實現(xiàn)雙臂協(xié)同工作，而且可增大雙臂的工作范圍。
[0008]為了達到上述目的，本發(fā)明通過下述技術方案予以實現(xiàn):一種智能協(xié)同雙臂機器人，其特征在于:包括安裝座和兩個手臂;兩個所述手臂鏡像對稱設置在安裝座兩側;每個手臂包括依次連接的肩臂組件、后端臂組件、肘臂組件、前端臂組件和用于連接末端執(zhí)行部件的手腕臂組件;所述肩臂組件的一端連接安裝座，并可繞安裝座旋轉;所述后端臂組件的一端與肩臂組件另一端的側面可旋轉連接;所述肘臂組件的一端側面與后端臂組件的另一端可旋轉連接;所述前端臂組件的一端與肘臂組件的另一端連接，并可繞其軸向旋轉;所述手腕臂組件的一端與前端臂組件的另一端連接，并可繞前端臂組件的長度方向擺動，手腕臂組件的另一端用于連接末端執(zhí)行部件。
[0009]在上述方案中，本發(fā)明每個手臂的肩臂組件、后端臂組件、肘臂組件、前端臂組件和手腕臂組件之間連接緊湊，而且后端臂組件均與肩臂組件的側面和肘臂組件的側面連接，可使得每個手臂結構緊湊和設計合理，從而使得該智能協(xié)同雙臂機器人機械結構剛性好、體型小和重量較輕，不僅便于掛裝或安裝在行走軌道上實現(xiàn)其靈活移動或行走對工件進行加工，而且能有效解決12個自由定位控制軸的負載壓力，保證雙臂機器人的運行靈巧、精度問題。而且，本發(fā)明雙臂工業(yè)機器人，由安裝座支撐兩個手臂，雙臂機器人由12個自由度定位控制軸組合連接組成，整體剛性有較好的機械結構剛性和穩(wěn)定性高。
[0010]本發(fā)明兩個手臂鏡像對稱設置在安裝座兩側，使得設置在安裝座上的兩個手臂可相互避讓，進一步優(yōu)化協(xié)同工作的空間，增大雙臂的工作范圍。
[0011]所述安裝座包括基座和設置在基座頂部的機箱;所述機箱設置有容納空間，容納空間內設置有控制器和用于驅動雙臂機器人各驅動裝置工作的總驅動機構，總驅動機構與控制器信號連接;兩個手臂分別設置在基座的兩側。控制器與總驅動機構均設置在機箱的容納空間內，則兩者連接的信號線均設置在容納腔體內，則可實現(xiàn)該安裝座機電一體化，雙臂機器人在行走和工作時無需受到外漏信號線的影響，可有效解決現(xiàn)有機器人信號線外漏導致影響雙臂機器人的運動范圍和空間的問題，從而增大雙臂機器人的運動范圍和提高機器人工作的便利性。
[0012]所述基座為扇環(huán)形結構的基座;基座兩端部之間具有夾角Θ，所述夾角Θ為鈍角；
[0013]所述夾角Θ的范圍為:120°彡Θ彡130°。
[0014]本發(fā)明基座設計為扇環(huán)形結構不僅便于機箱安裝在基座頂部，而且其底部具有一定的弧度使得機器人雙臂具有協(xié)調的共同工作空間。
[0015]所述機箱頂部設置有用于安裝或吊掛在行走軌道上的安裝件;所述安裝件包括基板和用于卡扣在行走軌道上并與行走軌道滑動連接的卡扣件;所述卡扣件設置在基板上。
[0016]由于本發(fā)明通過安裝座的機箱可實現(xiàn)機電一體化，則信號線無需外漏在安裝座外部，使得雙臂機器人為一體式的結構，機器人的雙臂通過安裝座的安裝件可安裝或吊掛在行走軌道上，實現(xiàn)其靈活移動或行走對工件進行加工，這樣可增大雙臂機器人的運動范圍和提尚機器人工作的便利性。
[0017]所述肩臂組件包括肩臂體、第一驅動裝置和第一減速機;所述第一驅動裝置設置在肩臂體上，并與第一減速機的輸入軸連接，第一減速機的輸出軸與安裝座連接；
[0018]所述后端臂組件包括后端臂體、第二驅動裝置和第二減速機;所述第二驅動裝置設置在肩臂體的側面，并與第二減速機輸入軸連接，第二減速機的輸出軸與后端臂體的一端連接；
[0019]所述肘臂組件包括肘臂體、第三驅動裝置和第三減速機;所述第三驅動裝置設置在后端臂體的另一端，并與第三減速機輸入軸連接，第三減速機的輸出軸與肘臂體的一端的側面連接；
[0020]所述前端臂組件包括前端臂體、第四驅動裝置和第四減速機;所述第四驅動裝置設置在肘臂體的另一端，并與第四減速機輸入軸連接，第四減速機的輸出軸與前端臂體的一端連接；
[0021]所述手腕臂組件包括手腕臂體、第五驅動裝置和第五減速機;所述第五驅動裝置設置在前端臂體內部，并與第五減速機輸入軸連接，第五減速機的輸出軸與手腕臂體的一端連接;所述第五減速機的軸線與前端臂體長度方向垂直;所述手腕臂體的另一端設置有第六驅動裝置和用于與末端執(zhí)行部件連接的第六減速機，第六驅動裝置與第六減速機連接。
[0022]本發(fā)明肩臂組件的第一減速機輸出軸是相反安裝的，即與安裝座連接，而且第一驅動裝置設置在肩臂體上，因此，在工作時第一驅動裝置會跟隨肩臂體旋轉移動，這樣可有效防止線路繞線的問題，從而提高手臂運動的自由度和靈活性。
[0023]所述第四減速機和第六減速機為中空結構的減速機;工作時，末端執(zhí)行部件的線管從第四減速機的中空結構伸入第六減速機的中空結構后，與末端執(zhí)行部件連接;所述第四減速機的中心軸與第六減速機的中心軸在同一軸線上。
[0024]本發(fā)明末端執(zhí)行部件的線管是穿過第四減速機和第六減速機的中空結構來實現(xiàn)與末端執(zhí)行部件連接的，因此在機器人前端臂組件工作轉動時，第四減速機和第六減速機工作過程中，穿設在中空結構的末端執(zhí)行部件的線管不受影響，也不會產(chǎn)生纏繞前端臂體的現(xiàn)象，所以，該結構使得機器人前端臂體可解決末端執(zhí)行部件的線管產(chǎn)生纏繞前端臂體的問題，從而使得前端臂體的運動空間不受限制，大大增大前端臂體的運動自由度。而第四減速機的中心軸與第六減速機的中心軸在同一軸線上，使得末端執(zhí)行部件的線管與前端臂體為平行狀態(tài)，進一步增大前端臂體的運動自由度。
[0025]所述第五驅動裝置的輸出端通過皮帶一與第五減速機的輸入軸連接，實現(xiàn)第五驅動裝置與第五減速機傳動連接；
[0026]所述第五驅動裝置包括底座、設置在底座上的電機、通過轉軸一與電機連接的皮帶輪一、過渡機構、與第五減速機傳動連接的輸出機構和皮帶二；
[0027]所述電機沿前端臂體長度方向設置;所述過渡機構位于皮帶輪一上方，并沿前端臂體寬度方向設置;所述輸出機構設置有皮帶輪二，輸出機構設置在底座上并位于電機的后部，并沿前端臂體高度方向設置;所述皮帶輪一通過皮帶二與皮帶輪二連接，所述過渡機構承托皮帶二，實現(xiàn)將電機的動力傳動作為輸出機構的動力。
[0028]在機器人結構中，手腕臂體的運動軌跡繞前端臂體的長度方向擺動時，由于手腕臂體的第五減速機的軸線會與前端臂體長度方向垂直設置，導致設置在前端臂體內的第五驅動裝置也會沿前端臂體的寬度方向設置，使得前端臂體的寬度方向增大，從而造成前端臂體積過于龐大。在上述方案中，電機是沿前端臂體長度方向設置的，由于與皮帶輪一連接的電機、過渡機構和設置有皮帶輪二的輸出機構在空間上兩兩相互垂直，而且，通過過渡機構承托皮帶輪一與皮帶輪二連接的皮帶二，使得本發(fā)明的第五驅動裝置可將電機的動力90°轉向傳動作為輸出機構的動力，便于輸出機構驅動與前端臂體垂直的第五減速機的輸入軸轉動，從而不僅可實現(xiàn)手腕臂體通過第五減速機繞前端臂體長度方向擺動，而且可大大縮小前端臂體的體積。
[0029]所述過渡機構包括設置在底座上的基座一、沿前端臂體寬度方向架設在基座一上的轉軸二、過渡輪一和過渡輪二;所述過渡輪一和過渡輪二均可轉動地設置在轉軸二上;皮帶輪一位于過渡輪一與過渡輪二相對處的下方；
[0030]所述皮帶輪一上傳輸方向相反的皮帶二以扭曲的方式分別承托在過渡輪一和過渡輪二上;所述過渡機構承托皮帶二，實現(xiàn)將電機的動力傳動作為輸出機構的動力是指:所述過渡輪一和過渡輪二分別承托相反傳輸方向的皮帶二，工作時，過渡輪一和過渡輪二相互反向運動，實現(xiàn)將電機的動力通過皮帶輪一傳動到皮帶輪二，作為輸出機構的動力。
[0031]該設計使得皮帶輪一上傳輸方向相反的皮帶二均勻承托在過渡輪一與過渡輪二上，提高動力的傳動效果。由于動力是從前端臂體長度方向傳動到前端臂體高度方向，因此皮帶二需以扭曲的形式托在過渡輪一和過渡輪二上才可實現(xiàn)動力的轉向傳動。本發(fā)明的過渡機構為無動力機構，不僅可作為皮帶二的承托部件，也可作為皮帶二傳動的中間部件。傳輸方向相反的皮帶二分別承托在過渡輪一和過渡輪二上，使得過渡輪一和過渡輪二相互反向轉動，從而使得將電機的動力90°轉向傳動作為輸出機構的動力。
[0032]所述輸出機構包括設置在底座上的基座二、位于電機后部并沿前端臂體高度方向設置的轉軸三、皮帶輪二和用于與第五減速機傳動連接的輸出輪;所述皮帶輪二可轉動地設置在轉軸三上;所述輸出輪可轉動地設置在轉軸三上，與皮帶輪二同軸連接，并通過皮帶一與第五減速機的輸入軸連接；
[0033]所述基座二與底座可調節(jié)連接。
[0034]本發(fā)明的輸出輪可通過皮帶一與第五減速機的輸入軸連接，來達到將電機的動力傳動至第五減速機的效果，從而實現(xiàn)手腕臂體通過第五減速機繞前端臂體的長度方向擺動。
[0035]所述皮帶輪一的直徑(1<皮帶輪二的直徑D;所述輸出輪的直徑h<第五減速機的輸入軸的軸徑H。由于皮帶輪一與皮帶輪二通過皮帶二連接，因此，該設計在電機的動力傳送到輸出機構時可達到減速的效果，從而可改善輸出扭矩力和負載力。由于輸出輪與第五減速機的輸入軸通過皮帶一連接，因此，該設計在輸出機構的動力傳送到第五減速機時可達到減速的效果，從而進一步改善輸出扭矩力和負載力。本發(fā)明的動力依次從電機、輸出機構和第五減速機傳送過程中，不僅可實現(xiàn)動力90°轉向傳動，而且該過程有二次減速的作用來帶動第五減速機工作，因此前端臂體具有可改善輸出扭矩力和負載力的功能。
[0036]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點與有益效果:
[0037]1、本發(fā)明智能協(xié)同雙臂機器人的每個手臂結構緊湊和設計合理，從而使得該智能協(xié)同雙臂機器人機械結構剛性好、體型小和重量較輕，不僅便于掛裝或安裝在行走軌道上實現(xiàn)其靈活移動或行走對工件進行加工，而且能有效解決12個自由定位控制軸的負載壓力，保證雙臂機器人的運行靈巧、精度問題。
[0038]2、本發(fā)明智能協(xié)同雙臂機器人運動自由度大、靈活性高和可使得雙臂之間共同工作區(qū)域范圍最優(yōu)化，從而不僅可避免雙臂相互阻礙實現(xiàn)雙臂協(xié)同工作，而且可增大雙臂的工作范圍。
[0039]3、本發(fā)明智能協(xié)同雙臂機器人采用外露式結構，可以使用大功率的電機作為驅動裝置，讓整臺機器人的負載力增大。
[0040]4、本發(fā)明智能協(xié)同雙臂機器人整個安裝結構簡單，可提高機器人的扭矩力和負載力，實現(xiàn)高動作性能、穩(wěn)定性、復雜性的協(xié)同配合完成工作。
【附圖說明】
[0041]圖1是本發(fā)明智能協(xié)同雙臂機器人示意圖一；
[0042]圖2是本發(fā)明智能協(xié)同雙臂機器人示意圖二(機箱和末端執(zhí)行部件的線管未圖示);
[0043]圖3是本發(fā)明智能協(xié)同雙臂機器人其中一個手臂示意圖；
[0044]圖4是本發(fā)明安裝座安裝有雙臂后機箱的內部示意圖；
[0045]圖5是機器人雙臂通過安裝座安裝在行走軌道上的示意圖；
[0046]圖6是本發(fā)明智能協(xié)同雙臂機器人前端臂體內部示意圖；
[0047]圖7是本發(fā)明智能協(xié)同雙臂機器人前端臂體截面示意圖；
[0048]圖8是本發(fā)明智能協(xié)同雙臂機器人前端臂體中第五驅動裝置的結構示意圖；
[0049]圖9是本發(fā)明機器人末端中空旋轉結構與前端臂和焊槍連接的示意圖；
[0050]圖10是圖9中D方向剖面示意圖；
[0051 ] 其中，I為安裝座、I.I為基座、I.2為機箱、I.3為基板、I.4為控制器、I.5為總驅動機構、1.6為信號通信板、1.7為線槽、1.8為絕緣層、1.9為卡扣件、1.10為行走軌道、2為焊槍、3為肩臂體、4為第一驅動裝置、5為第一減速機、6為后端臂體、7為第二驅動裝置、8為第二減速機、9為肘臂體、10為第三驅動裝置、11為第三減速機、12為前端臂體、12.1為底座、12.2為電機一、12.3為皮帶輪一、12.4為皮帶二、12.5為皮帶輪二、12.6為基座一、12.7為轉軸二、12.8為過渡輪一、12.9為過渡輪二、12.10為基座二、12.11為輸出輪、12.12為皮帶一、12.13為通槽、13為第四驅動裝置、14為第四減速機、15為手腕臂體、16為線管、17為第五減速機、17.1輸入軸、18為電機二、19為第六減速機、20為動力同步輪、21為皮帶三、22為同步輪。
【具體實施方式】
[0052]下面結合附圖與【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細的描述。
[0053]實施例一
[0054]本實施例以末端執(zhí)行部件為焊槍為例對下面進行說明。
[0055]如圖1至10所示，本發(fā)明一種智能協(xié)同雙臂機器人，包括安裝座I和兩個手臂，兩個手臂鏡像對稱設置在安裝座I兩側;每個手臂包括依次連接的肩臂組件、后端臂組件、肘臂組件、前端臂組件和用于連接末端執(zhí)行部件的手腕臂組件。其中，肩臂組件的一端連接安裝座1，并可繞安裝座I旋轉;后端臂組件的一端與肩臂組件另一端的側面可旋轉連接;肘臂組件的一端側面與后端臂組件的另一端可旋轉連接;前端臂組件的一端與肘臂組件的另一端連接，并可繞其軸向旋轉;手腕臂組件的一端與前端臂組件的另一端連接，并可繞前端臂組件的長度方向擺動，手腕臂組件的另一端用于連接焊槍2。
[0056]本發(fā)明的安裝座I包括基座1.1和設置在基座1.1頂部的機箱1.2，其中，機箱1.2設置有容納空間，容納空間內設置有控制器1.4、用于驅動雙臂機器人各驅動裝置工作的總驅動機構1.5、信號通信板1.6和用于收納信號線的線槽1.7，總驅動機構1.5與控制器1.4信號連接，線槽1.7設置在控制器1.4的兩側。為了提高安裝座的安全性，本發(fā)明在機箱1.2的內側壁設置有絕緣層1.8。而兩個手臂分別設置在基座1.1的兩側。
[0057]本發(fā)明的基座1.1為扇環(huán)形結構的基座，基座1.1兩端部之間具有夾角Θ，該夾角Θ為130°。本發(fā)明的機箱1.2的頂部設置有用于安裝或吊掛在行走軌道1.10上的安裝件，該安裝件包括基板1.3和用于卡扣在行走軌道1.10上并與行走軌道14滑動連接的卡扣件13，卡扣件13設置在基板12上。由于本發(fā)明通過安裝座的機箱1.2可實現(xiàn)機電一體化，則信號線無需外漏在安裝座外部，使得雙臂機器人為一體式的結構，機器人的雙臂通過安裝座的安裝件可安裝或吊掛在行走軌道1.10上，實現(xiàn)其靈活移動或行走對工件進行加工，這樣可增大雙臂機器人的運動范圍和提高機器人工作的便利性。
[0058]本發(fā)明的肩臂組件包括肩臂體3、第一驅動裝置4和第一減速機5，第一驅動裝置4設置在肩臂體3上，并與第一減速機5的輸入軸連接，第一減速機5的輸出軸與安裝座I連接。兩個肩臂體3繞基座1.1轉動的中心線之間具有夾角β，該夾角β與夾角Θ相等。該設計可使得基座1.1和兩個肩臂體3連接形成一個同一弧度的連續(xù)圓弧線。本發(fā)明設計基座1.1兩端部具有夾角Θ并限制該夾角Θ的范圍，而且肩臂體3之間的夾角β與夾角Θ相等，即限定并優(yōu)化了機器人雙臂的共同工作的空間，該范圍是根據(jù)人體工程學設計的，機器人雙臂在該范圍內共同工作是最為協(xié)調的，從而實現(xiàn)雙臂之間共同工作區(qū)域范圍的最優(yōu)化，不僅可避免雙臂相互阻礙實現(xiàn)雙臂協(xié)同工作，而且可增大雙臂的工作空間和范圍。
[0059]本發(fā)明的后端臂組件包括后端臂體6、第二驅動裝置7和第二減速機8，第二驅動裝置7設置在肩臂體3的側面，并與第二減速機8輸入軸連接，第二減速機8的輸出軸與后端臂體6的一端連接。肘臂組件包括肘臂體9、第三驅動裝置10和第三減速機11，第三驅動裝置10設置在后端臂體6的另一端，并與第三減速機11輸入軸連接，第三減速機11的輸出軸與肘臂體9的一端的側面連接。前端臂組件包括前端臂體12、第四驅動裝置13和第四減速機14，第四驅動裝13設置在肘臂體9的另一端，并與第四減速機14輸入軸連接，第四減速機14的輸出軸與前端臂體12的一端連接。手腕臂組件包括手腕臂體15、第五驅動裝置16和第五減速機17，第五驅動裝16設置在前端臂體12內部，并與第五減速機17輸入軸連接，第五減速機17的輸出軸與手腕臂體15的一端連接，第五減速機17的軸線與前端臂體12長度方向垂直，手腕臂體15的另一端設置有第六驅動裝置的電機二 18和用于與焊槍2連接的第六減速機19，第六驅動裝置的電機二 18與第六減速機19連接。
[0060]其中，第四減速機14和第六減速機19為中空結構的減速機;工作時，焊槍2的線管16從第四減速機14的中空結構伸入第六減速機19的中空結構后，與焊槍2連接。而第四減速機14的中心軸與第六減速機19的中心軸在同一軸線上，即第六減速機19的圓心以第四減速機14的圓心為基準，同軸度或同心度達到0.002毫米。
[0061]本發(fā)明的第五驅動裝置設置在前端臂體12內部，其的輸出端通過皮帶一16.4與第五減速機17的輸入軸17.1連接，實現(xiàn)第五驅動裝置與第五減速機17傳動連接。而第五驅動裝置包括底座12.1、設置在底座12.1上的電機一 12.2、通過轉軸一 12.與電機一 12.2連接的皮帶輪一 12.3、過渡機構、與第五減速機17傳動連接的輸出機構和皮帶二12.4。其中，電機一 12.2沿前端臂體12長度方向設置;過渡機構位于皮帶輪一 12.3上方，并沿前端臂體12寬度方向設置;而輸出機構設置有皮帶輪二 12.5，輸出機構設置在底座12.1上并位于電機一12.2的后部，并沿前端臂體12高度方向設置。本發(fā)明皮帶輪一 12.3通過皮帶二 12.4與皮帶輪二12.5連接，過渡機構承托皮帶二12.4，實現(xiàn)將電機一 12.2的動力傳動作為輸出機構的動力。
[0062]本發(fā)明的過渡機構包括設置在底座12.1上的基座一12.6、沿前端臂體12寬度方向架設在基座一12.6上的轉軸二 12.7、過渡輪一 12.8和過渡輪二 12.9，該過渡輪一 12.8和過渡輪二 12.9均通過軸承可轉動地設置在轉軸二 12.7上。而皮帶輪一 12.3位于過渡輪一 12.8與過渡輪二 12.9相對處的下方，皮帶輪一 12.3上傳輸方向相反的皮帶二 12.4以扭曲的方式分別承托在過渡輪一 12.8和過渡輪二 12.9上。具體地說，過渡輪一 12.8和過渡輪二 12.9分別承托相反傳輸方向的皮帶二 12.4，工作時，過渡輪一 12.8和過渡輪二 12.9相互反向運動，實現(xiàn)將電機一 12.2的動力通過皮帶輪一 12.3傳動到皮帶輪二 12.5，作為輸出機構的動力。
[0063]本發(fā)明輸出機構包括設置在底座12.1上的基座二12.10、位于電機一 12.2后部并沿前端臂體12高度方向設置的轉軸三、皮帶輪二 12.5和用于與第五減速機17傳動連接的輸出輪12.11，其中，皮帶輪二 12.5可轉動地設置在轉軸三上，輸出輪12.11可轉動地設置在轉軸三上，與皮帶輪二 12.5同軸連接。本發(fā)明可的輸出輪12.11可通過皮帶一 12.12與第五減速機17的輸入軸17.1連接，來達到將電機一 12.2的動力傳動至第五減速機17的效果，從而實現(xiàn)手腕臂體15通過第五減速機17繞前端臂體12長度方向擺動。本發(fā)明的基座二 12.10與底座12.1可調節(jié)連接，具體結構為:底座12.1設置有固定孔，基座二 12.10沿其寬度方向開設有至少一條通槽12.13，用于提供基座二 12.10的固定空間?；?12.10與底座12.1可調節(jié)連接是指:通槽12.13開設的位置與固定孔的位置保持相對，并通過固定件(未圖示)穿過通槽12.13與固定孔連接，實現(xiàn)基座二 12.10與底座12.1可調節(jié)連接。本發(fā)明的基座二 12.10與底座12.1可調節(jié)連接則可根據(jù)實際情況調節(jié)基座二 12.10與基座一 12.6的距離，從而調節(jié)皮帶二12.4的松緊度，以保證動力的傳動質量和精度。
[0064]本發(fā)明的皮帶輪一 12.3的直徑(1<皮帶輪二 12.5的直徑D，輸出輪12.11的直徑h<第五減速機17的輸入軸17.1的軸徑H。本發(fā)明的動力依次從電機一 12.2、輸出機構和第五減速機17傳送過程中，不僅可實現(xiàn)動力90°轉向傳動，而且該過程有二次減速的作用來帶動第五減速機17工作，因此前端臂體12具有可改善輸出扭矩力和負載力的功能。
[0065]本發(fā)明的手腕臂體15上設置有與第六減速機19中空結構對應的通孔，第六減速機19的中空結構與手腕臂體15的通孔連通并形成有用于供焊槍2線管16的走線空間，第六驅動裝置的電機二 18設置在手腕臂體15外部一側，并與第六減速機19連接，焊槍2與第六減速機19的輸出軸連接。本發(fā)明的第六驅動裝置包括設置在手腕臂體15外部一側的電機二 18和傳動裝置，電機二 18通過傳動裝置與第六減速機19連接。其中，傳動裝置包括與電機二 18連接的動力同步輪20、皮帶三21和同步輪22，同步輪22與第六減速機19的輸入軸連接，并通過皮帶三21與動力同步輪20連接。該同步輪22為中空結構的同步輪，同步輪22的中空結構與第六減速機19的中空結構相對。本發(fā)明的同步輪22不僅可作為電機二 18動力的傳動部件，而且可提供線管16的走線空間。
[0066]本發(fā)明的焊槍2的線管16從手腕臂體15的通孔伸入第六減速機19的中空結構和同步輪22的中空結構，與焊槍2連接。在機器人前端臂體12工作轉動時，第六減速機19工作過程中，穿設在第六減速機19中空結構的焊槍2的線管16不受影響，也不會產(chǎn)生纏繞前端臂體12的現(xiàn)象，所以，該結構使得機器人前端臂體12可解決焊槍2的線管16產(chǎn)生纏繞前端臂體12導致存在安全隱患的問題，從而使得前端臂體12的運動空間不受限制，大大增大前端臂體12的運動自由度。
[0067]實施例二
[0068]本實施例與實施例一不同之處僅在于:末端執(zhí)行部件可為送絲管等加工部件，用于對物料進行搬運、安裝、焊接和噴涂等操作。
[0069]本實施例的其它結構與實施例——致。
[0070]實施例三
[0071]本實施例與實施例一不同之處僅在于:基座兩端部之間的夾角Θ為120°，而肩臂體繞基座轉動的中心線之間的夾角β也為120°。
[0072]本實施例的其它結構與實施例——致。
[0073]實施例四
[0074]本實施例與實施例一不同之處僅在于:基座兩端部之間的夾角Θ為125°，而肩臂體繞基座轉動的中心線之間的夾角β也為125°。
[0075]本實施例的其它結構與實施例致。
[0076]上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種智能協(xié)同雙臂機器人，其特征在于:包括安裝座和兩個手臂;兩個所述手臂鏡像對稱設置在安裝座兩側;每個手臂包括依次連接的肩臂組件、后端臂組件、肘臂組件、前端臂組件和用于連接末端執(zhí)行部件的手腕臂組件;所述肩臂組件的一端連接安裝座，并可繞安裝座旋轉;所述后端臂組件的一端與肩臂組件另一端的側面可旋轉連接;所述肘臂組件的一端側面與后端臂組件的另一端可旋轉連接;所述前端臂組件的一端與肘臂組件的另一端連接，并可繞其軸向旋轉;所述手腕臂組件的一端與前端臂組件的另一端連接，并可繞前端臂組件的長度方向擺動，手腕臂組件的另一端用于連接末端執(zhí)行部件。2.根據(jù)權利要求1所述的智能協(xié)同雙臂機器人，其特征在于:所述安裝座包括基座和設置在基座頂部的機箱;所述機箱設置有容納空間，容納空間內設置有控制器和用于驅動雙臂機器人各驅動裝置工作的總驅動機構，總驅動機構與控制器信號連接;兩個手臂分別設置在基座的兩側。3.根據(jù)權利要求2所述的智能協(xié)同雙臂機器人，其特征在于:所述基座為扇環(huán)形結構的基座;基座兩端部之間具有夾角Θ，所述夾角Θ為鈍角； 所述夾角Θ的范圍為:120°彡Θ彡130°。4.根據(jù)權利要求2所述的智能協(xié)同雙臂機器人，其特征在于:所述機箱頂部設置有用于安裝或吊掛在行走軌道上的安裝件;所述安裝件包括基板和用于卡扣在行走軌道上并與行走軌道滑動連接的卡扣件;所述卡扣件設置在基板上。5.根據(jù)權利要求1所述的智能協(xié)同雙臂機器人，其特征在于:所述肩臂組件包括肩臂體、第一驅動裝置和第一減速機;所述第一驅動裝置設置在肩臂體上，并與第一減速機的輸入軸連接，第一減速機的輸出軸與安裝座連接； 所述后端臂組件包括后端臂體、第二驅動裝置和第二減速機;所述第二驅動裝置設置在肩臂體的側面，并與第二減速機輸入軸連接，第二減速機的輸出軸與后端臂體的一端連接； 所述肘臂組件包括肘臂體、第三驅動裝置和第三減速機;所述第三驅動裝置設置在后端臂體的另一端，并與第三減速機輸入軸連接，第三減速機的輸出軸與肘臂體的一端的側面連接； 所述前端臂組件包括前端臂體、第四驅動裝置和第四減速機;所述第四驅動裝置設置在肘臂體的另一端，并與第四減速機輸入軸連接，第四減速機的輸出軸與前端臂體的一端連接； 所述手腕臂組件包括手腕臂體、第五驅動裝置和第五減速機;所述第五驅動裝置設置在前端臂體內部，并與第五減速機輸入軸連接，第五減速機的輸出軸與手腕臂體的一端連接;所述第五減速機的軸線與前端臂體長度方向垂直;所述手腕臂體的另一端設置有第六驅動裝置和用于與末端執(zhí)行部件連接的第六減速機，第六驅動裝置與第六減速機連接。6.根據(jù)權利要求5所述的智能協(xié)同雙臂機器人，其特征在于:所述第四減速機和第六減速機為中空結構的減速機;工作時，末端執(zhí)行部件的線管從第四減速機的中空結構伸入第六減速機的中空結構后，與末端執(zhí)行部件連接;所述第四減速機的中心軸與第六減速機的中心軸在同一軸線上。7.根據(jù)權利要求5所述的智能協(xié)同雙臂機器人，其特征在于:所述第五驅動裝置的輸出端通過皮帶一與第五減速機的輸入軸連接，實現(xiàn)第五驅動裝置與第五減速機傳動連接； 所述第五驅動裝置包括底座、設置在底座上的電機、通過轉軸一與電機連接的皮帶輪一、過渡機構、與第五減速機傳動連接的輸出機構和皮帶二； 所述電機沿前端臂體長度方向設置;所述過渡機構位于皮帶輪一上方，并沿前端臂體寬度方向設置;所述輸出機構設置有皮帶輪二，輸出機構設置在底座上并位于電機的后部，并沿前端臂體高度方向設置;所述皮帶輪一通過皮帶二與皮帶輪二連接，所述過渡機構承托皮帶二，實現(xiàn)將電機的動力傳動作為輸出機構的動力。8.根據(jù)權利要求7所述的智能協(xié)同雙臂機器人，其特征在于:所述過渡機構包括設置在底座上的基座一、沿前端臂體寬度方向架設在基座一上的轉軸二、過渡輪一和過渡輪二;所述過渡輪一和過渡輪二均可轉動地設置在轉軸二上;皮帶輪一位于過渡輪一與過渡輪二相對處的下方； 所述皮帶輪一上傳輸方向相反的皮帶二以扭曲的方式分別承托在過渡輪一和過渡輪二上;所述過渡機構承托皮帶二，實現(xiàn)將電機的動力傳動作為輸出機構的動力是指:所述過渡輪一和過渡輪二分別承托相反傳輸方向的皮帶二，工作時，過渡輪一和過渡輪二相互反向運動，實現(xiàn)將電機的動力通過皮帶輪一傳動到皮帶輪二，作為輸出機構的動力。9.根據(jù)權利要求7所述的智能協(xié)同雙臂機器人，其特征在于:所述輸出機構包括設置在底座上的基座二、位于電機后部并沿前端臂體高度方向設置的轉軸三、皮帶輪二和用于與第五減速機傳動連接的輸出輪;所述皮帶輪二可轉動地設置在轉軸三上;所述輸出輪可轉動地設置在轉軸三上，與皮帶輪二同軸連接，并通過皮帶一與第五減速機的輸入軸連接； 所述基座二與底座可調節(jié)連接。10.根據(jù)權利要求9所述的智能協(xié)同雙臂機器人，其特征在于:所述皮帶輪一的直徑d<皮帶輪二的直徑D;所述輸出輪的直徑h<第五減速機的輸入軸的軸徑H。
【文檔編號】B25J5/02GK106041897SQ201610613940
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年7月28日
【發(fā)明人】盧新建, 黃志 , 陳飛龍
【申請人】佛山市三水區(qū)諾爾貝機器人研究院有限公司