一种机器人手臂.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109176470A(43)申请公布日2019.01.11(21)申请号201811087255.0B25J15/02(2006.01)(22)申请日2018.09.18(71)申请人北京邮电大学地址100876北京市海淀区西土城路10号申请人北京空间飞行器总体设计部(72)发明人唐玲李高燕陈冠男魏世民王友渔马如奇危清清高翔宇(74)专利代理机构北京永创新实专利事务所11121代理人周长琪(51)Int.Cl.B25J9/00(2006.01)B25J17/02(2006.01)B25J9/10(2006.01)B25J9/12(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种机器人手臂(57)摘要一种机器人手臂，包括机器人手腕机器人手爪；其特征在于：机器人手腕包括小臂、驱动机构与腕体。其中，小臂前端安装腕体，腕体由驱动机构驱动，可实现腕体有绕两个相互垂直方向转动的自由度，进而带动安装于腕体上的手爪运动；且本发明驱动机构采用绳驱动方式，使动力输出远离腕体。手爪具有主动手指和从动手指，主动手指和从动手指末端之间通过齿轮啮合，由电机驱动，蜗杆与蜗轮轴传动控制主动手指和从动手指间的开闭。本发明的优点在于：整个机构的有效载荷与自重比高，手腕关节的结构简单，手腕结构的承重性好；手爪的传动部分可实现夹持机构的自锁功能，控制简单，在无需动力源的情况下也可保证夹持可靠。CN109176470ACN109176470A权利要求书1/1页1.一种机器人手臂，包括机器人手腕与机器人手爪；其特征在于：机器人手腕包括小臂、驱动机构与腕体；其中，小臂前端安装腕体，腕体为由驱动机构驱动，可实现腕体有绕两个相互垂直方向转动的自由度，进而带动安装于腕体上的手爪运动；上述驱动机构采用绳驱动方式，使动力输出远离腕体；手爪具有主动手指和从动手指，主动手指和从动手指末端均设计为齿轮结构，相互啮合，由电机驱动，蜗杆与蜗轮轴传动控制主动手指和从动手指间的开闭。2.如权利要求1所述一种机器人手臂，其特征在于：小臂为中空结构，内部设置驱动机构。3.如权利要求1所述一种机器人手臂，其特征在于：驱动机构包括第一电机、第一转向轮、第二电机、第二转向轮；其中，第一电机输出轴沿左右方向，第二电机输出轴垂直于第一电机输出轴；第一转向轮通过轮架安装于小臂上，轴线与第一电机输出轴轴线平行；第二转向轮通过轮架安装于小臂上，轴线与第二电机输出轴轴线平行；第一电机输出轴上缠绕有第一驱动绳，第一驱动绳沿上下方向绕过第一转向轮后，固定于腕体上的第一驱动绳连接位处；第二电机输出轴上缠绕有第二驱动绳，第二驱动绳沿左右方向绕过第二转向轮后，固定于腕体上的第二驱动绳连接位处；上述第一驱动绳连接位与第二驱动绳连接位周向上夹角90度。4.如权利要求3所述一种机器人手臂，其特征在于：腕体为圆环结构通过腕体轴座与小臂连接；在腕体上，有两根弹簧沿轴向连接腕体和小臂，第一驱动绳连接位与第一弹簧连接位对称；第二驱动绳连接位与第二弹簧连接位对称。5.如权利要求1所述一种机器人手臂，其特征在于：小臂前端安装有两个腕体轴座，两个腕体轴座间安装有转动轴；转动轴的中心周向两个位置上设计有一对轴端A，周向另两个相对位置上对称设计一对轴端B，且轴端A与轴端B轴线相互垂直；其中，一对轴端A分别与两个腕体轴座间通过轴承连接；一对轴端B与机器人接腕体连接。2CN109176470A说明书1/3页一种机器人手臂技术领域[0001]本发明涉及自动控制技术领域，特别涉及一种机器人手臂。背景技术[0002]随着智能控制技术的提高，利用机械手臂抓取目标物体的应用也越来越广泛，比如攀爬机器人的手臂、分拣物体机器人的手臂等。现有的机器人手臂的腕部关节分布于机械臂末端，造成机器人关节负载过大，整体质量偏重，能量利用率低，且承载能力低。机器人手爪采用关节实时控制的夹持方式，控制复杂，夹持力有限，稳定性差，可靠性低。发明内容[0003]针对上述问题，本发明提出一种机器人手臂，具有结构紧凑、灵活轻巧、承载能力大的手腕结构，以及一个控制简单和具有自锁功能的手爪。[0004]本发明机器人手臂，包括机器人手腕与机器人手抓。[0005]所述机器人手腕包括小臂、驱动机构与腕体。其中，小臂前端安装腕体，腕体为由驱动机构驱动，可实现腕体有绕两个相互垂直方向转动的自由度，进而带动安装于腕体上的手爪运动。本发明中上述驱动机构采用绳驱动方式，使动力输出远离腕体。[0006]所述机器人手爪具有主动手指和从动手指，主动手指和从动手指末端均设计为齿轮结构，相互啮合，由电机驱动，蜗杆与蜗轮轴传动控制主动手指和从动手指间的开闭，实现物体的夹持。[0007]本发明的优点在于：[0008]1、本发明机