六自由度機器人的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種六自由度機器人，底座電機外殼固定在底座上，輸出軸垂直向上，并連接在型三角塊上；腰部電機的輸出軸連接在位于其一側(cè)的大臂薄板一端上，大臂薄板的另一端連接在肩部電機的輸出軸上；肩部電機的外殼嵌套在第一B型三角塊上，第一B型三角塊與小臂回轉(zhuǎn)電機的尾部連接為一體，形成肩部結(jié)構(gòu)；小臂回轉(zhuǎn)電機的輸出軸連接在U型中部上，U型塊的兩端分別連接在腕部俯仰電機的輸出軸和支撐軸上；腕部俯仰電機的外殼嵌套在第二B型三角塊，第二B型三角塊與手部回轉(zhuǎn)電機的尾部連接為一體。本實用新型結(jié)構(gòu)緊湊，通過不同類型的三角塊和U型塊以及不同結(jié)構(gòu)的電機實現(xiàn)了回轉(zhuǎn)運動、俯仰運動等不同運動方式之間的轉(zhuǎn)變。
【專利說明】六自由度機器人
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種機器人，尤其是一種六自由度機器人。
【背景技術(shù)】
[0002]六自由度工業(yè)機器人是典型的機電一體化產(chǎn)品，其動作靈活性高，工作空間范圍大，可以很靈活的繞過障礙物，并且結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積也比較小，關(guān)節(jié)上相對運動部件容易密封防塵，廣泛應(yīng)用在機床上下料、取件、弧焊、噴漆等行業(yè)，但對其實物進行研究和開發(fā)存在成本高、周期長等缺點。而針對教學(xué)和研究的需要，對六自由度工業(yè)機器人結(jié)構(gòu)、運動和控制系統(tǒng)的認知理解和研究，要求機器人能完成相關(guān)六個自由度的運動，且要結(jié)構(gòu)簡單，操縱安全，成本低，一般不會造成事故。為此開發(fā)一種六自由度機器人來滿足這些研究和教學(xué)的要求是很有必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型是要提供一種六自由度機器人，該機器人具有6個旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，即具有6個自由度，設(shè)計采用直流伺服電機驅(qū)動，自由度分布情況為腰部一個旋轉(zhuǎn)，大臂一個俯仰，小臂一個俯仰和一個自轉(zhuǎn)，腕部一個俯仰，還有手部的一個自轉(zhuǎn)。與通用工業(yè)機器人的自由
度設(shè)置一致。
[0004]本實用新型的所提供的技術(shù)方案是:一種六自由度機器人，包括底座、底座電機、A型三角塊、腰部電機、大臂薄板、肩部電機、第一 B型三角塊、小臂回轉(zhuǎn)電機、U型塊、腕部俯仰電機、第二 B型三角塊、手部回轉(zhuǎn)電機，其特點是:底座電機外殼固定在底座上，輸出軸垂直向上，并連接在型三角塊上；A型三角塊和腰部電機兩者作為腰部的基體，腰部電機的輸出軸連接在位于其一側(cè)的大臂薄板一端上，大臂薄板的另一端連接在肩部電機的輸出軸上；肩部電機的外殼嵌套在第一B型三角塊上，第一B型三角塊與小臂回轉(zhuǎn)電機的尾部連接為一體，形成肩部結(jié)構(gòu)；小臂回轉(zhuǎn)電機的輸出軸連接在U型中部上，U型塊的兩端分別連接在腕部俯仰電機的輸出軸和支撐軸上；腕部俯仰電機的外殼嵌套在第二 B型三角塊,第二 B型三角塊與手部回轉(zhuǎn)電機的尾部連接為一體。
[0005]腰部電機和肩部電機為輸出軸對側(cè)有支撐軸的結(jié)構(gòu)電機；腰部電機和肩部電機的支撐軸上套接有用于起支撐穩(wěn)定作用的大臂薄板。
[0006]本實用新型的有益效果是:本實用新型結(jié)構(gòu)緊湊，通過不同類型的三角塊和U型塊以及不同結(jié)構(gòu)的電機實現(xiàn)了回轉(zhuǎn)運動、俯仰運動等不同運動方式之間的轉(zhuǎn)變，這種轉(zhuǎn)變具有較好的通用性，可用在其他機器人機構(gòu)上；安全牢靠，大臂采用雙臂結(jié)構(gòu)，電機本身作為機器人的重要主體構(gòu)成，如腰部電機，肩部電機等，大大減少結(jié)構(gòu)件的數(shù)量，且結(jié)構(gòu)件為2mm厚的鋁合金鈑金件，質(zhì)量輕，強度大，易于加工，整機質(zhì)量輕，慣性小，便于運動控制。能夠有效的模擬實現(xiàn)工業(yè)機器人的搬運、噴涂、焊接等工作。
[0007]【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是本實用新型的六自由度機器人機構(gòu)裝配示意圖；[0009]圖2是底座電機與腰部電機連接示意圖；
[0010]圖3是肩部電機與小臂回轉(zhuǎn)電機連接示意圖；
[0011]圖4是小臂回轉(zhuǎn)電機與腕部俯仰電機連接示意圖。
【具體實施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖與實施例對本實用新型作進一步說明。
[0013]如圖1所示，一種六自由度機器人，包括底座1、底座電機2、A型三角塊3、腰部電機4、大臂薄板5、肩部電機6、第一 B型三角塊7、小臂回轉(zhuǎn)電機8、U型塊9、腕部俯仰電機10、第二 B型三角塊11、手部回轉(zhuǎn)電機12。
[0014]底座電機2的外殼固定在底座I上。如圖2所不,底座電機2的輸出軸垂直向上，輸出軸連接在A型三角塊3上，A型三角塊3嵌套固定在腰部電機4的外殼上，完成回轉(zhuǎn)運動向俯仰運動的轉(zhuǎn)變；
[0015]A型三角塊3和腰部電機4兩者作為腰部的基體，腰部電機4的輸出軸連接在一側(cè)大臂薄板5,帶動大臂薄板5運動；大臂薄板5的另一端連接在肩部電機6的輸出軸上；
[0016]為了保證大臂的強度，本實用新型大臂采用雙臂結(jié)構(gòu)，腰部電機4和肩部電機6選用輸出軸對側(cè)有支撐軸的結(jié)構(gòu)，另一側(cè)的大臂薄板套在兩支撐軸上，起支撐穩(wěn)定作用，如圖1 ;
[0017]肩部電機6的輸出軸連接在大臂薄板5上，外殼嵌套在B型三角塊7上，如圖3，實現(xiàn)肩部的俯仰運動；所述B型三角塊7同時與小臂回轉(zhuǎn)電機8的尾部連接為一體，形成肩部結(jié)構(gòu)，完成俯仰運動向回轉(zhuǎn)運動的轉(zhuǎn)變；
[0018]小臂回轉(zhuǎn)電機8的輸出軸連接在U型9中部上，如圖4，U型塊9的兩端連接在腕部俯仰電機10的輸出軸和支撐軸上；
[0019]腕部俯仰電機10和手部回轉(zhuǎn)電機12的連接采用肩部電機6和小臂回轉(zhuǎn)電機8相同的連接方式，通過B型三角塊11連接為一體，完成俯仰運動向回轉(zhuǎn)運動的轉(zhuǎn)變。
[0020]本實用新型涉及兩種不用結(jié)構(gòu)的電機，如圖2所示兩種電機:做回轉(zhuǎn)運動的電機如底座電機2、小臂回轉(zhuǎn)電機8、手部回轉(zhuǎn)電機12采用輸出軸對側(cè)沒有支撐軸結(jié)構(gòu)的電機；做俯仰運功的電機如腰部電機4、肩部電機6、腕部俯仰電機10采用輸出軸對側(cè)有支撐軸結(jié)構(gòu)的電機。
[0021]以上各構(gòu)件與電機間的連接為螺釘連接，為清晰表達圖紙，僅給出相關(guān)的孔，螺釘此處予以省略。
【權(quán)利要求】
1.一種六自由度機器人，包括底座(I)、底座電機(2)、A型三角塊(3)、腰部電機(4)、大臂薄板(5)、肩部電機(6)、第一 B型三角塊(7)、小臂回轉(zhuǎn)電機(8)、U型塊(9)、腕部俯仰電機(10)、第二 B型三角塊(11)、手部回轉(zhuǎn)電機(12)，其特征在于:所述底座電機(2)外殼固定在底座(I)上，輸出軸垂直向上，并連接在A型三角塊(3)上4型三角塊(3)和腰部電機(4)兩者作為腰部的基體，腰部電機(4)的輸出軸連接在位于其一側(cè)的大臂薄板(5) —端上，大臂薄板(5)的另一端連接在肩部電機(6)的輸出軸上；肩部電機(6)的外殼嵌套在第一 B型三角塊(7)上，第一 B型三角塊(7)與小臂回轉(zhuǎn)電機(8)的尾部連接為一體，形成肩部結(jié)構(gòu)；小臂回轉(zhuǎn)電機⑶的輸出軸連接在U型(9)中部上，U型塊(9)的兩端分別連接在腕部俯仰電機(10)的輸出軸和支撐軸上；腕部俯仰電機(10)的外殼嵌套在第二 B型三角塊(11)，第二 B型三角塊(11)與手部回轉(zhuǎn)電機(12)的尾部連接為一體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的六自由度機器人，其特征在于:所述腰部電機(4)和肩部電機(6)為輸出軸對側(cè)有支撐軸的結(jié)構(gòu)電機。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的六自由度機器人，其特征在于:所述腰部電機(4)和肩部電機(6)的支撐軸上套接有用于起支撐穩(wěn)定作用的大臂薄板(5)。
【文檔編號】B25J9/00GK203726484SQ201420101143
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年3月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月7日
【發(fā)明者】宮赤坤, 黃成林, 李臣學(xué), 藍黎恩, 熊吉光 申請人:上海理工大學(xué)