[实用新型]具有连续表面的机器人关节与相关的连接臂

说明书

具有连续表面的机器人关节与相关的连接臂，由两个同样的对合在一起的半关节结构(1)、摆动驱动器(3)和旋转驱动器(4)组成；每个半关节结构(1)由摆动端面(1‑1)、摆动圆柱结构(1‑2)、旋转半圆柱结构(1‑3)、半旋转端面(1‑4)和对合边(1‑5)组成；在旋转半圆柱结构(1‑3)内侧留有空间，放置旋转驱动器(4)的半个体积的部分，旋转驱动器(4)的轴的一半从半旋转端面(1‑4)的旋转轴半孔(1‑7)露出，供连接臂之用；两个半关节结构(1)的对合边(1‑5)重合在一起，内置摆动驱动器(3)和旋转驱动器(4)，组成机器人关节。

技术领域

本发明属于机器人技术，涉及一种关节与相关的连接臂的结构。

背景技术

关节是机器人核心部件，起着转换运动和其它部位协调运动的重要作用，一般需要具有转动和摆动功能。当前的关节主要分为二种:一种是工业应用的，主要是传递大的力矩，往往关节只有一个单一的转动或摆动功能，但很坚固耐用；第二种是金属构件组合成的关节，电机或舵机安放其中，框架露出，表面很不平也不封闭也不美观，运动中可能夹使用者的手，不便于在人活动多的地方使用。为此，发明一种具有连续表面的机器人关节与相关的连接臂。

发明内容

所发明的机器人关节，由两个同样的对合在一起的半关节结构1、摆动驱动器3和旋转驱动器4组成；每个半关节结构1由摆动端面1-1、摆动圆柱结构1-2、旋转半圆柱结构1-3、半旋转端面1-4和对合边1-5组成；摆动圆柱结构1-2的侧面(圆柱面)和旋转半圆柱结构1-3的一个端面交接成一体，两者本身对应的圆柱轴线相互垂直，并使摆动圆柱结构1-2的一个端面和旋转半圆柱1-3的圆柱体中间切面在一个面而形成对合边1-5，摆动圆柱结构1-2 和旋转半圆柱1-3的凸出的圆弧面为外表面；摆动圆柱结构1-2的不与旋转半圆柱结构1-3 相接的端面是摆动端面1-1，摆动端面1-1上有圆孔为摆动轴孔1-6；旋转半圆柱1-3的不与摆动圆柱1-2侧面相接的端面是半旋转端面1-4，半旋转端面1-4上有半圆孔为旋转轴半孔 1-7；在摆动圆柱结构1-2上内侧留有空间，放置摆动驱动器3的半个体积的部分，摆动驱动器3的一个轴从摆动端面1-1的摆动轴孔1-6露出，供连接臂之用；在旋转半圆柱结构1-3内侧留有空间，放置旋转驱动器4的半个体积的部分，旋转驱动器4的轴的一半从半旋转端面1-4的旋转轴半孔1-7露出，供连接臂之用；两个半关节结构1的对合边1-5重合在一起，内置摆动驱动器3和旋转驱动器4，组成机器人关节。

针对前述的机器人关节，为了使机器人关节的表面没有明显的凸凹不平，进一步的改进为：摆动圆柱结构1-2的高度，即圆柱轴线长度，近似等于或接近旋转半圆柱结构1-3的半径。

针对前述的机器人关节，为了使机器人关节的内部的电元件与外部的电控部分有电连接，进一步的改进为：在摆动端面1-1和半旋转端面1-4上有通线孔1-8，每个半关节结构1上有对合安装孔1-9和对合固定孔1-10，一个半关节结构1的对合安装孔1-9与另一个半关节结构1的对合固定孔1-10配合使用。

针对前述的机器人关节，为了使机器人关节的端面在与臂的相对运动中，保持稳定和有更好的定位，进一步的改进为：在摆动端面1-1和半旋转端面1-4上有凸起的定位楞或凹进的定位槽1-11。

机器人的手臂和机械臂是由机器人关节和连接臂组成的。所发明的机器人关节也涉及与连接臂的连接问题。因此，所提出的连接臂由两个同样的对合在一起的半连接臂2组成；半连接臂2由摆动端面2-1、摆动侧端面2-2、半圆柱结构2-3、半旋转端面2-4和对合边2-5 组成；摆动端面2-1为圆形薄板，上有摆动安装孔2-6，沿半圆柱结构2-3的对应的圆柱轴线方向与半圆柱结构2-3的端面的圆弧的中间部分连接；摆动侧端面2-2为垂直于摆动端面2-1的圆弧形,用于和关节的摆动圆柱结构1-2的侧面(圆柱面)配合；半圆柱结构2-3的不与摆动端面2-1相连的端面是半旋转端面2-4，上边有旋转安装孔2-7。