一种具有多自由度的机械臂及机器人的制作方法

本技术涉及机械臂，特别涉及一种具有多自由度的机械臂及机器人。

背景技术：

1、现代科技发展迅猛，各行各业机械化、自动化以及智能化的要求越来越高，机器人技术必将成为现代科学技术发展的核心趋势，在农业、物流运输、汽车制造等行业中发挥突出作用。为了提高物流运输的效率，解放人的工作强度，改善工作环境，国内外研发与设计了各种各样的机械臂。现有的机械臂很多结构不具备仿生功能，不足以完成遥操任务，以及对机械臂内部电机输出端零件强度要求较高。

2、例如公开号为cn120862751a提供了一种机械臂和机器人,机械臂包括第一机械臂组件；连接组件，所述连接组件的第一端与所述第一机械臂组件的第一端绕第一轴线可转动连接，所述连接组件具有避让空间以及连通所述避让空间与外界的第一开口和第二开口，其中，在所述连接组件绕所述第一轴线沿第一旋转方向相对于所述第一机械臂组件转动的过程中，所述第一机械臂组件的至少部分能够由所述第一开口进入所述避让空间；第二机械臂组件，所述第二机械臂组件的第一端与所述连接组件的第二端绕第二轴线可转动连接，所述第二轴线与所述第一轴线平行，其中，在所述第二机械臂组件绕所述第二轴线沿第二旋转方向相对于所述连接组件转动的过程中，所述第二机械臂组件的至少部分能够由所述第二开口进入所述避让空间，所述第二旋转方向与所述第一旋转方向相反。该技术方案虽然能够解决传统的机械臂难以兼顾较小的体积和较大的运动范围的问题；但是其对电机扭矩弯矩要求较高，同时对电机输出端零件强度要求也较高；故提供一种具有多自由度的机械臂及机器人，用于解决上述问题。

技术实现思路

1、本实用新型的目的之一在于提供一种具有多自由度的机械臂及机器人，以便于解决现有机械臂对电机扭矩弯矩以及电机输出端零件强度要求较高的问题。

2、本实用新型一种具有多自由度的机械臂及机器人可以通过下列技术方案来实现：

3、本实用新型一种具有多自由度的机械臂包括第一旋转关节组件；第一摆动关节组件，其水平传动连接在所述第一旋转关节组件上；第二旋转关节组件，其纵向传动连接在所述第一摆动关节组件上；第二摆动关节组件，其纵向传动连接在所述第二旋转关节组件上；第三旋转关节组件，其纵向传动连接在所述第二摆动关节组件上；第三摆动关节组件，其纵向传动连接在所述第三旋转关节组件上；第四摆动关节组件，其纵向传动连接在所述第三摆动关节组件上；

4、其中，所述第三摆动关节组件包括与所述第三旋转关节组件传动连接的第二固定腔；贯穿设置在所述第二固定腔中的第二摆动电机机构；与所述第二摆动电机机构传动连接的驱动盘；一端与所述驱动盘传动连接的传动杆机构，其另一端与所述第四摆动关节组件传动连接。

5、在其中一种实施方式中，所述第二固定腔包括与所述第三旋转关节组件传动连接的第二固定腔主体；还包括两个第二连接块，两个所述第二连接块相对固定设置在所述第二固定腔上且分别与所述第四摆动关节组件转动连接。

6、在其中一种实施方式中，所述传动杆机构包括传动杆主体和两个转动轴承结构；所述传动杆主体分别通过对应的所述转动轴承结构传动连接在所述驱动盘、所述第四摆动关节组件上。

7、在其中一种实施方式中，所述传动杆主体的相对两端上分别设置有安装槽孔，两个所述转动轴承结构分别贯穿设置在对应的所述安装槽孔中。

8、在其中一种实施方式中，所述转动轴承结构包括第二轴承，其设置在所述安装槽孔中；与所述第四摆动关节组件连接的转动轴，所述传动杆主体通过所述第二轴承和所述转动轴的配合能够相对所述第四摆动关节组件进行摆动操作。

9、在其中一种实施方式中，所述第四摆动关节组件包括第三固定腔，其分别与所述第二固定腔、所述传动杆机构活动连接；贯穿设置在所述第三固定腔中的第三摆动电机机构；与所述第三摆动电机机构传动连接的摆动件。

10、在其中一种实施方式中，所述第三固定腔上设置有第三轴承，所述第三固定腔通过所述第三轴承能够与所述第二固定腔活动连接。

11、在其中一种实施方式中，所述第一摆动关节组件和所述第二摆动关节组件都包括第一固定腔、第一摆动电机机构和第一轴承；所述第一摆动电机机构贯穿设置在所述第一固定腔中且与所述第二旋转关节组件或者所述第三旋转关节组件传动连接；所述第一轴承设置在所述第一固定腔的一侧且与所述第一摆动电机机构的输出轴相对设置。

12、在其中一种实施方式中，所述第二旋转关节组件和所述第三旋转关节组件都包括第二安装腔和第二旋转电机机构；所述第二旋转电机机构贯穿设置在所述第二安装腔中且与所述第二摆动关节组件或者第三所述摆动关节组件传动连接；所述第二安装腔包括第二安装腔主体和固定设置在所述第二安装腔主体上的至少一个第一连接块。

13、本实用新型一种具有多自由度的机器人包括上述任一项所述的机械臂。

14、与现有技术相比，本实用新型一种具有多自由度的机械臂及机器人的有益效果为：

15、本实用新型一种具有多自由度的机械臂及机器人中的第三摆动关节组件和第四摆动关节组件之间采用类四边形的连接机构，能够直接减少第三摆动电机机构所承受弯矩，同时有效减轻第三摆动电机机构所需扭矩，同时能够实现机械臂模仿人体腕部摆动功能，同时第三摆动电机机构不会承受末端负载的重力及弯矩，只需要提供末端摆动时所需要的扭矩即可，有效地解决了现有机械臂对电机扭矩弯矩以及电机输出端零件强度要求较高的问题；通过第二旋转关节组件、第三旋转关节组件、第四摆动关节组件分别与第一摆动关节组件、第二摆动关节组件、第三摆动关节组件采用双侧连接方式，从而减少第一摆动电机机构、第二摆动电机机构、第三摆动电机机构所承受的弯矩，一定程度上也解决了现有机械臂对电机扭矩弯矩以及电机输出端零件强度要求较高的问题；同时通过依次传动连接的第一旋转关节组件、第一摆动关节组件、第二旋转关节组件、第二摆动关节组件、第三旋转关节组件、第三摆动关节组件和第四摆动关节组件，从而有效地实现了机械臂的七个自由度；采用类四边形的连接机构使得角度输出一致，从而解决了现有的很多仿生腕部结构电机输出角度和腕部摆动角度存在非线性关系，同时第二摆动电机机构的中心输出面中心线和第四摆动关节组件中心线重合，有效减轻第二摆动电机机构所需扭矩，从而一定程度上减小结构尺寸。

1.一种具有多自由度的机械臂，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种具有多自由度的机械臂，其特征在于，所述第二固定腔包括与所述第三旋转关节组件传动连接的第二固定腔主体；还包括两个第二连接块，两个所述第二连接块相对固定设置在所述第二固定腔上且分别与所述第四摆动关节组件转动连接。

3.根据权利要求2所述的一种具有多自由度的机械臂，其特征在于，所述传动杆机构包括传动杆主体和两个转动轴承结构；所述传动杆主体分别通过对应的所述转动轴承结构传动连接在所述驱动盘、所述第四摆动关节组件上。

4.根据权利要求3所述的一种具有多自由度的机械臂，其特征在于，所述传动杆主体的相对两端上分别设置有安装槽孔，两个所述转动轴承结构分别贯穿设置在对应的所述安装槽孔中。

5.根据权利要求4所述的一种具有多自由度的机械臂，其特征在于，所述转动轴承结构包括第二轴承，其设置在所述安装槽孔中；与所述第四摆动关节组件连接的转动轴，所述传动杆主体通过所述第二轴承和所述转动轴的配合能够相对所述第四摆动关节组件进行摆动操作。

6.根据权利要求1所述的一种具有多自由度的机械臂，其特征在于，所述第四摆动关节组件包括第三固定腔，其分别与所述第二固定腔、所述传动杆机构活动连接；贯穿设置在所述第三固定腔中的第三摆动电机机构；与所述第三摆动电机机构传动连接的摆动件。

7.根据权利要求6所述的一种具有多自由度的机械臂，其特征在于，所述第三固定腔上设置有第三轴承，所述第三固定腔通过所述第三轴承能够与所述第二固定腔活动连接。

8.根据权利要求1所述的一种具有多自由度的机械臂，其特征在于，所述第一摆动关节组件和所述第二摆动关节组件都包括第一固定腔、第一摆动电机机构和第一轴承；所述第一摆动电机机构贯穿设置在所述第一固定腔中且与所述第二旋转关节组件或者所述第三旋转关节组件传动连接；所述第一轴承设置在所述第一固定腔的一侧且与所述第一摆动电机机构的输出轴相对设置。

9.根据权利要求1所述的一种具有多自由度的机械臂，其特征在于，所述第二旋转关节组件和所述第三旋转关节组件都包括第二安装腔和第二旋转电机机构；所述第二旋转电机机构贯穿设置在所述第二安装腔中且与所述第二摆动关节组件或者第三所述摆动关节组件传动连接；所述第二安装腔包括第二安装腔主体和固定设置在所述第二安装腔主体上的至少一个第一连接块。

10.一种具有多自由度的机器人，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的机械臂。