[发明专利]机器人

说明书

技术领域

本发明涉及一种机器人，所述机器人包括：机械臂，所述机械臂包括第一框架和第二框架，所述第一框架和第二框架彼此联接成可围绕关节轴转动；和缆索，所述缆索在沿着机械臂的侧表面铺设的同时固定到机械臂。

背景技术

在工业机器人的关节部分中，设有缆索，例如，电力线、信号线和空气管道。随关节部分的转动一起，缆索接收弯曲力和扭转力而变形。此时，缆索可以松弛以反复地碰撞周围装置和在周围装置上滑动，并且因而，缆索会被破坏。尤其，当缆索是空气管道时，缆索会以较小的曲率半径弯曲而使空气压力波动，或者空气会从缆索中所产生的裂纹泄漏到外部。

在工业机器人的关节部分中，缆索通常布设成使得缆索可以随关节部分的转动一起扭曲。然而，为了使缆索能够扭曲，必须沿着转动轴线方向三维地设置缆索，这导致关节结构尺寸变大的问题。鉴于此，某些工业机器人具有其中缆索沿着关节部分的外侧铺设的构造，以便使缆索可以弯曲以顺应关节部分的转动。

另外，已经提出这样一种装置，即，在所述装置中，在关节部分的两个端部处，即，在第一框架和第二框架的侧表面上，缆索由支架支撑，每个所述支架都由板弹簧形成，由此能够使固定位置位移和倾斜（参见日本专利申请特开No.H10-34588）。该构造防止缆索由于缆索的过度张紧而被破坏，并且防止缆索由于挠曲而接触到周围装置。

然而，在日本专利申请特开No.H10-34588中，支架弹性地变形，并且因此，随关节部分的转动一起运动的缆索不会被支架固定，并且整个缆索可以随支架的弹性变形一起运动。当整个缆索如上所述运动时，力会作用在诸如连接器的连接部分上，导致缆索在连接部分处断开。

因此，缆索需要被固定在每个框架的侧表面上。然而，当缆索沿着每个框架的侧表面铺设时，缆索可以通过围绕关节轴弯曲运动而弯曲，这会导致缆索沿着关节轴方向挠曲。当缆索如上所述沿着关节轴方向挠曲时，缆索会反复地碰撞周围装置或在周围装置上滑动。

为了解决该问题，提供这样一种措施，即，将机器人放置在离周围装置一定距离的位置处以防止缆索接触到周围装置，但是问题在于，增大了布置空间。另外，缆索会与机械臂自身反复地接触，并且因此，不能仅通过将机器人放置在离周围装置一定距离的位置处而防止破坏缆索。

因此，可想到以下措施来防止破坏缆索。缆索可以用诸如Cableveyor（商标）或波纹管之类的外盖覆盖，以便防止缆索直接接触机械臂和周围装置。

然而，需要更多的空间来安装外盖，并且因此，问题在于，机器人尺寸变大。另外，当缆索在外盖内部挠曲时，缆索反复地接触外盖的内壁，并且因此，不能有效地防止破坏缆索。

发明内容

鉴于此，本发明的目的是提供一种机器人，所述机器人能够管制缆索的挠曲以防止破坏缆索。

根据本发明的一个实施例，提供一种机器人，所述机器人包括：机械臂，所述机械臂包括第一框架和第二框架，所述第二框架联接到第一框架，从而可围绕关节轴转动；缆索，所述缆索沿着第一框架的侧表面和第二框架的侧表面布置；第一固定构件，所述第一固定构件用于将缆索固定到第一框架的侧表面；第二固定构件，所述第二固定构件用于将缆索固定到第二框架的侧表面；保持构件，所述保持构件用于保持缆索在第一固定构件与第二固定构件之间的一部分；和支撑机构，所述支撑机构用于管制保持构件沿着关节轴的轴线方向的运动，支撑机构支撑保持构件，以便使保持构件可沿着与关节轴的轴线方向垂直的方向运动以顺应缆索的弯曲运动。

本发明的其它特征将从以下参照附图的示例性实施例的说明而变得明显。

附图说明

图1是示出根据本发明的第一实施例的机器人的示意性构造的透视图；

图2是示出根据本发明的第一实施例的机器人的示意性构造的局部透视图；

图3A和3B是示出在本发明的第一实施例中的保持构件和支撑机构的示意性构造的解释性视图；

图4A和4B是示出根据本发明的第一实施例的机器人的示意图；

图5是示出根据本发明的第一实施例的机器人的示意图；

图6A和6B是示出根据比较示例的机器人的示意图；

图7A和7B是示出根据所述比较示例的机器人的示意图；

图8是示出根据本发明的第一实施例的缆索上的点的轨迹和轨迹的近似圆的解释性视图；

图9是示出根据本发明的第一实施例的缆索的取向和保持构件的取向的解释性视图；

图10是根据本发明的第二实施例的机器人的保持构件和支撑机构的透视图；