[发明专利]一种多轴机械臂及机器人

说明书

本发明提供的一种多轴机械臂及机器人，将驱动元件设置于底部的平台上，第一臂和第二臂除了自身重量以及配套的连杆重量外，没有额外的重量，具有末端移动速度快等特点；第二臂末端上安装有可以进行回转端和自转端，具有更大的运动自由度，可实现多方面的作业需求；回转端和自转端的驱动组件同样安装于平台上，其运动部分的重量较现有的机械臂模块更轻，尤其适用于工作末端快速运动作业；采用形状为平行四边形的四连杆机构，第二臂的末端位置计算较为容易，大大降低了控制软件的编写难度，有利于该多轴机械臂的普及使用。

技术领域

本发明涉及机器人领域，具体涉及一种多轴机械臂及机器人。

背景技术

机器人可以分为并联机器人和串联机器人，其中，串联机器人常见的类型有关节机器人。常见的关节机器人，其每一臂的驱动元件安装于与前臂连接的关节上，随着臂数量的增多，每一臂的负载会相应增加，导致臂的驱动动力元件体积增加、臂的运动速度减慢、臂的精度减少等问题，不利于关节机器人的高速化和微型化。

因此，实现臂的轻量化是机器人末端移动高速化的一个研究方向。

发明内容

为了实现机器人臂的轻量化，本发明实施例提供了一种多轴机械臂及机器人，该多轴机械臂及机器人将机械臂、回转端和自转端的驱动元件设置在平台上，机械臂的负载大大减少，有利于工作末端的快速运动，具有良好的实用性。

相应的，本发明提供的多轴机械臂包括平台、第一臂、第二臂、第一连杆、第二连杆、第一臂驱动组件、第一连杆驱动组件、回转端、回转驱动组件和回转传动组件；

所述平台与xy平面平行，在所述平台x正向上，设置有y向相对的第一基转轴连接件和第二基转轴连接件；在所述第一基转轴连接件和第二基转轴连接件相对面之间，一圆柱形的第一基转轴始端转动安装在所述第一基转轴连接件上；一圆柱形的第二基转轴始端转动安装在所述第二基转轴连接件上；所述第一基转轴轴线和所述第二基转轴轴线共线并与y轴平行；

所述第一臂始端滑动铰接于所述第一基转轴和/或第二基转轴上，铰接位置所在轴线为第一关节；所述第一臂末端与所述第二臂始端铰接，铰接位置所在轴线为第二关节；所述第二臂末端与所述回转端铰接，铰接位置所在轴线为第三关节；

所述第一连杆始端滑动铰接于所述第一基转轴和/或第二基转轴上，末端与所述第二连杆始端铰接；所述第二连杆末端铰接于所述第二臂中部或末端上；

所述第一臂、第二臂、第一连杆和第二连杆构成一四连杆机构；

所述第一臂驱动组件安装于所述平台上，用于驱动所述第一臂绕所述第二基转轴转动；所述第一连杆驱动组件安装于所述平台上，用于驱动所述第一连杆绕所述第一基转轴转动；

所述回转传动组件包括第一回转带轮、第二回转带轮、第三回转带轮和用于传动的回转皮带；

所述第一回转带轮固定在所述第一基转轴上，所述第二回转带轮设置在所述第二关节上，所述第三回转带轮设置在所述第三关节上，所述第三回转带轮与所述回转端连接固定；

所述第一回转带轮、第二回转带轮、第三回转带轮基于所述回转皮带进行连接；

所述回转驱动组件安装于所述第一基转轴连接件y负向，输出端与所述第一基转轴始端连接，驱动所述第一基转轴、第一回转带轮、第二回转带轮、第三回转带轮和回转端转动。

优选的实施方式，所述多轴机械臂还包括自转端、自转驱动组件和自转传动组件；

所述自转端设置在所述回转端上，轴线与所述第三关节轴线垂直；

所述自转传动组件包括第一自转带轮、第二自转带轮、第三自转带轮、第一锥齿轮和第二锥齿轮；