[发明专利]七自由度机器人

权利要求书

1.一种七自由度机器人，其特征在于，包括机械臂和探头，其中：

机械臂的本体构件包括基座、腰柱、大臂、小臂、第一腕部、第二腕部、第三腕部和第四腕部；所述腰柱通过第一关节与所述基座相连，大臂通过第二关节与所述腰柱相连，小臂通过第三关节与所述大臂相连，第一腕部通过第四关节与所述小臂相连，第二腕部通过第五关节与所述第一腕部相连，第三腕部通过第六关节与所述第二腕部相连，第四腕部通过第七关节与所述第三腕部相连，所述第四腕部上设置有探头；

所述关节可绕其对应的旋转平面H进行旋转，第一关节对应第一旋转平面H1，第二关节对应第二旋转平面H2，第三关节对应第三旋转平面H3，第四关节对应第四旋转平面H4，第五关节对应第五旋转平面H5，第六关节对应第六旋转平面H6，第七关节对应第七旋转平面H7；

所述第一关节、第四关节、第五关节和第六关节为旋转关节，可整周旋转；所述第二关节、第三关节和第七关节为摆动关节，可摆动一定角度，不可整周转动；

所述第五关节的第五旋转平面H5与所述第四关节的第四旋转平面H4呈45°-75°的夹角；所述第五关节的第五旋转平面H5与所述第六关节的第六旋转平面H6呈45°-75°的夹角；所述第一旋转平面H1垂直于第二旋转平面H2；所述第二旋转平面H2平行于所述第三旋转平面H3；所述第四旋转平面H4平行于第六旋转平面H6，且分别垂直于第一旋转平面H1和第三旋转平面H3；所述第六旋转平面H6垂直于所述第七旋转平面H7，且垂直于第一旋转平面H1。

2.根据权利要求1所述的七自由度机器人，其特征在于，各个关节的轴线垂直于其对应的旋转平面。

3.根据权利要求1或2所述的七自由度机器人，其特征在于，将基座看作机械臂的起始端，第四腕部看作机械臂的末端，机械臂由起始端至末端，各个本体构件的直径不超过90mm，且越靠近末端，其直径越小。

4.根据权利要求3所述的七自由度机器人，其特征在于，所述基座与腰柱的长度总和与大臂的长度之比为2:1，大臂与小臂的长度之比为2:1，小臂与第三腕部、第四腕部的长度之比为5:2:2。

5.根据权利要求1或2所述的七自由度机器人，其特征在于，第一腕部和第二腕部为过渡腕部，其形状为弯头形；所述各个机械臂的本体构件采用中空管状结构，通过在管内设置排线，为整个机器人提供电源和信号传输线路。

6.根据权利要求1或2所述的七自由度机器人，其特征在于，将基座看作机械臂的起始端，第四腕部看作机械臂的末端；每个关节被其对应的旋转平面H分为靠近所述机械臂起始端的第一端和靠近机械臂末端的第二端；所述第一端内设置有第一结构件，电机设置在所述第一结构件上，所述电机具有D型轴，其中D型轴的第一端连接编码器的转子，编码器的定子与第一结构件相连；所述编码器通过电机的转动来检测关节的旋转角度；所述第二端内设置有第二结构件，D型轴的第二端连接至所述第二结构件并驱动第二结构件沿旋转平面H旋转，第二结构件上设置有控制单元，可控制电机的运行和编码器的工作；各个控制单元均直接或者间接与主控单元相连，由主控单元控制各个控制单元；所述第一结构件和第二结构件之间通过滑环实现电源与信号传输。

7.根据权利要求6所述的七自由度机器人，其特征在于，所述第一结构件外周设置有第一连接环，所述第二结构件外周设置有第二连接环；所述连接环与其相应的结构件之间固定连接；上一个本体构件通过第一连接环连接在关节的第一端，下一个本体构件通过第二连接环连接在关节的第二端。

8.根据权利要求7所述的七自由度机器人，其特征在于，所述第一连接环和第二连接环的相接处的外周设置有环形扣件，所述环形扣件固定在第一连接环或者第二连接环上。