[发明专利]机器人结构单元、机器人及机器人构建方法

说明书

技术领域

本发明涉及协作机器人领域，更具体地涉及一种机器人结构单元、机器人及机器人构建方法。

背景技术

传统的协作机器人，如机械臂，其本体结构较为固定，不可调整。例如，机械臂的关节与关节之间设置有起连接作用的结构臂，该结构臂通常采用一体成型制造，即结构臂的两端用于与电机连接的部分与结构臂是一体的，无法拆卸。这导致了机器人缺乏柔性，即无法对简单易行地对自身进行改造，以适应多种工作环境。

例如，在工厂自动化生产线领域，产品越来越呈现出“多品种中小批量”趋势，甚至需要根据客户需求进行产品定制。这就要求生产线特别是机器人设备，能够根据生产工况进行适当地调整和改造，比如调整机器人结构臂的长度、调整机器人的构型或者增减机器人的自由度。具备“柔性”的机器人系统，可以灵活地满足上述需要，大大降低生产线的改造成本，提高生产用户的经济效益。

因此，本领域需要一种能够及时并且简单地调整结构臂长度并且具有较大柔性的机器人。

发明内容

本发明的目的在于提供一种机器人结构单元，其构造简单且具有更好的系统柔性，功能可扩展性和工作任务的适应性。

本发明的目的在于提供一种机器人，包括机器人结构单元，易于调整及拼装。

本发明的目的还在于提供一种机器人构建方法，用于简单方便地实现机器人的组态过程。

为实现所述目的的机器人结构单元，包括第一关节电机、第二关节电机和结构臂；所述结构臂包括结构臂主体、第一接头和第二接头，所述结构臂主体包括第一 端和第二端；

所述第一接头包括第一电机连接面和第一主体连接面，所述第一主体连接面与所述结构臂主体的所述第一端可拆卸地连接，所述第一电机连接面与所述第一关节电机可拆卸地连接；

所述第二接头包括第二电机连接面和第二主体连接面，所述第二主体连接面与所述结构臂主体的所述第二端可拆卸地连接，所述第二电机连接面与所述第二关节电机可拆卸地连接。

所述的机器人结构单元，其进一步的特点是，所述第一关节电机的中轴线平行于所述第二关节电机的中轴线。

所述的机器人结构单元，其进一步的特点是，所述第一电机连接面垂直于所述第一主体连接面，并且所述第二电机连接面垂直于所述第二主体连接面，所述第一主体连接面平行于所述第二主体连接面。

所述的机器人结构单元，其进一步的特点是，所述第一关节电机的中轴线垂直于所述第二关节电机的中轴线。

所述的机器人结构单元，其进一步的特点是，所述第一电机连接面平行于所述第一主体连接面，并且所述第二电机连接面垂直于所述第二主体连接面，所述第一主体连接面平行于所述第二主体连接面。

所述的机器人结构单元，其进一步的特点是，所述第一接头与结构臂主体之间设置有第一连接件，所述第一连接件的一侧与所述第一接头可拆卸地连接，所述第一连接件的另一侧与所述结构臂主体可拆卸地连接；

所述第二接头与结构臂主体之间设置有第二连接件，所述第二连接件的一侧与所述第二接头可拆卸地连接，所述第二连接件的另一侧与所述结构臂主体可拆卸地连接。

所述的机器人结构单元，其进一步的特点是，所述结构臂主体为具有凹槽的型材件，所述第一连接件和所述第二连接件的一侧均卡合在所述凹槽中，所述第一连接件和所述第二连接件的另一侧均设置有螺纹孔，所述螺纹孔用于与所述第一接头和所述第二接头连接。

为实现所述目的的机器人，包括一个或者多个如上所述的机器人结构单元。

所述的机器人，其进一步的特点是，所述机器人还包括底座或车轮。

为实现所述目的的机器人构建方法，包括：

a.根据工况要求确定机器人需要的机器人结构单元的数量和形式；

b.组合所述机器人结构单元并形成机器人的本体结构；根据所述机器人的本体结构确定机器人的特征参数；

c.将所述机器人的本体结构与机器人组态设备连接，运行组态软件，并在机器人类型选择界面上根据机器人的本体结构选择机器人的类型，将所述特征参数输入到相应的特征参数输入界面中；

d.根据所述特征参数调节并测试所述机器人的本体结构的性能；

e.判断所述机器人的本体结构是否满足使用需求；若所述机器人的本体结构满足使用需求，则组态过程结束；若所述机器人的本体结构不满足使用需求，则改变所述机器人结构单元并获得新的特征参数，将新的特征参数输入到所述组态设备的所述组态软件中，重新进行组态过程，直到机器人的本体结构满足使用需求。