[发明专利]一种机械臂的腕关节及其动作方法

说明书

本发明公开了一种机械臂的腕关节，包括：前臂，实现腕关节动作的支撑部件；腕部，实现腕部动作的执行部件，所述的腕部与前臂呈两个自由度旋转、摆动连接；驱动装置，集成在前臂内部用于实现腕关节动作的驱动部件；传动组件，集成在前臂内部将驱动装置的驱动力传递给腕部的传递部件；所述的传动组件包括多级带传动和锥齿轮传动，所述的多级带传动与驱动装置连接，所述的锥齿轮传动连接在多级带传动的末级与腕部连接。还公开了该机械臂的腕关节的动作方法。该机械臂腕关节，将传动组件全部集成在前臂内部，布局紧凑，传动组件采用以多级带传动和锥齿轮传动实现了腕部的摆动、末端旋转的两个自由度完美组合，结构设计巧妙，制造方便，安装简单。

技术领域

本发明涉及机械技术领域，更具体的说涉及一种机械臂的腕关节及其动作方法。

背景技术

机械臂使用的领域越来越广泛，由于现有的机械臂在设置上结构复杂，不够紧凑，而且成本高，从而使得机械臂在使用过程受到很大的局限，制约了机械臂的发展，因此，急需要设计一种设计合理，结构紧凑，低成本，并且使得其在肘关节处能够更加灵活的机械臂的腕关节。

中国专利文献（公告日：2011年9月28日，公告号：CN 101913144B）公开了一种机器人技术领域的移动机械臂，包括：移动平台以及设置于移动平台上的机械臂和二维转动云台，所述的机械臂包括：腰关节、肩关节、大臂、肘关节、小臂、腕关节和手爪，其中：腰关节连接肩关节，大臂的两端分别与肩关节和肘关节相连接，小臂的两端分别与肘关节和腕关节相连接，手爪与腕关节的末端相连。本发明作业空间广泛。由于机械手固定在移动平台上，因此可以进行移动作业，空间上不受限制；具有类似人眼的2自由度视觉功能，可以适用于远程操作和控制，同时，也可以进行图像信息采样；该机构可实现六轴联动，且整个系统有更高的刚度、姿态调整度和可靠性。

上述技术方案公开了一种移动机械臂，其中也包含有腕关节，但是该腕关节采用的是传统的设计方式。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的机械臂结构设置复杂，不够紧凑，成本高等问题，而提供一种结构设计巧妙，布局紧凑，制造安装简单，成本低，更加灵活，既可以转动又能够摆动，能够满足不同的工作状况需要的机械臂的腕关节及其动作方法。

本发明实现其发明目的所采用的技术方案是：一种机械臂的腕关节，包括：

前臂，实现腕关节动作的支撑部件；

腕部，实现腕部动作的执行部件，所述的腕部与前臂呈两个自由度旋转、摆动连接；

驱动装置，集成在前臂内部用于实现腕关节动作的驱动部件；

传动组件，集成在前臂内部将驱动装置的驱动力传递给腕部的传递部件；

所述的传动组件包括多级带传动和锥齿轮传动，所述的多级带传动与驱动装置连接，所述的锥齿轮传动连接在多级带传动的末级与腕部连接。

该机械臂腕关节，对腕关节的驱动装置和传动组件进行全新的设计，并且将传动组件全部集成在前臂内部，使布局更加紧凑，而传动组件采用以多级带传动和锥齿轮传动实现了腕部的摆动、末端旋转的两个自由度完美组合，结构设计巧妙，制造方便，安装简单。

作为优选，所述的前臂内部设置有安装座；所述的驱动装置和传动装置集成在安装座内部。

作为优选，所述的驱动装置包括摆动驱动装置和旋转驱动装置。旋转驱动装置可以带动腕部进行转动，而摆动驱动装置可以带动腕部实现摆动，旋转驱动装置和摆动驱动装置既可以单独动作，也可以同时动作。