[发明专利]一种模块化机械臂的关节结构

权利要求书

1.一种模块化机械臂的关节结构，其特征在于：包括支撑骨架，所述支撑骨架纵向放置，所述支撑骨架的上部端面形成为拱形的连接区，所述支撑骨架的下部端面形成为矩形的固定区，所述支撑骨架的左右两侧端面分别设置关节外壳，所述关节外壳半封闭的覆盖在支撑骨架上，所述关节外壳包括左侧外壳和右侧外壳，所述左侧外壳与支撑骨架之间的左壳腔形成为支撑骨架的驱动侧，所述右侧外壳与支撑骨架之间的右壳腔形成为支撑骨架的连动侧；

所述支撑骨架中部设置有横穿支撑骨架的驱动器，所述驱动器设置有静止端和驱动器输出轴，所述驱动器的静止端位于支撑骨架的驱动侧，与所述静止端位置相对的驱动器输出轴位于支撑骨架的连动侧，所述驱动器输出轴设置有驱动轮，所述静止端的外侧端面的中心到支撑骨架中心线所在的竖直端面的垂线距离与驱动轮的外侧端面的中心到支撑骨架中心线所在的竖直端面的垂线距离相等；

靠近所述连接区的支撑骨架上部设置有横穿支撑骨架的减速器，所述减速器设置有减速器输入轴和减速器输出轴，所述减速器输入轴与驱动轮均位于支撑骨架的连动侧，且所述减速器输入轴设置有连动轮，所述减速器输出轴与所述静止端均位于支撑骨架的驱动侧，且所述减速器输出轴设置有安装盘，所述安装盘外侧端面的中心到支撑骨架中心线所在的竖直端面的垂线距离与连动轮的外侧端面的中心到支撑骨架中心线所在的竖直端面的垂线距离相等；

所述驱动轮和连动轮通过闭合的皮带传动连接；所述固定区与驱动器之间的支撑骨架下部设置有关节集成控制器，所述关节集成控制器以使驱动轮转动的方式与驱动器连接；

所述右侧外壳与支撑骨架等高，所述右侧外壳底部端面与固定区的端面平齐，所述右侧外壳顶部形成为与拱形的连接区弧度一致且位置对应的旋弧区，所述左侧外壳高度低于右侧外壳，所述左侧外壳顶部为平面且位于所述安装盘的下方，所述左侧外壳底部端面与固定区的端面平齐，所述左侧外壳底部端面和右侧外壳底部端面与固定区形成为所述关节结构的底端面；

所述左侧外壳的外侧端面上任一点到支撑骨架中心线所在的竖直端面的垂线距离为H，所述右侧外壳的外侧端面上任一点到支撑骨架中心线所在的竖直端面的垂线距离为L，H＞L；

靠近支撑骨架一侧边缘的所述固定区上向下垂设有连接器，所述连接器的纵向端面所在的竖直面与支撑骨架的纵向端面垂直相交，所述连接器上任一点到支撑骨架中心线所在的竖直端面的垂线距离与所述安装盘上任一点到支撑骨架中心线所在的竖直端面的距离互补，使两个相邻关机结构连接后，上方的关节结构和下方的关节结构的外部端面边缘纵向位置相对应。

2.根据权利要求1所述的一种模块化机械臂的关节结构，其特征在于：所述支撑骨架自上而下依次设有第一穿孔和第二穿孔，所述第一穿孔和第二穿孔位于所述支撑骨架的中心线上，所述减速器垂直穿过第一穿孔并与支撑骨架固定连接，所述减速器输入轴和减速器输出轴同轴，并且与驱动器输出轴平行。

3.根据权利要求2所述的一种模块化机械臂的关节结构，其特征在于：所述第一穿孔为圆形孔，所述第一穿孔周围的支撑骨架上设置有三个辅助槽，所述第二穿孔为矩形孔，且第二穿孔大于第一穿孔，所述驱动器固定在第二穿孔的中部；

所述第一穿孔的中心到连接区的垂线距离为M，所述第二穿孔的中心到固定区的垂线距离为N，M＜N。

4.根据权利要求1或2所述的一种模块化机械臂的关节结构，其特征在于：所述连接器包括连接臂和固定臂，所述连接臂的上下两端分别固定连接固定区和固定臂，所述固定臂形成为与所述安装盘形状一致的结构，并且与相邻的另一关节结构的安装盘固定连接。

5.根据权利要求3所述的一种模块化机械臂的关节结构，其特征在于：所述减速器输出轴的轴心到连接区的顶端的垂线距离大于固定臂中心点到固定区的垂线距离。

6.根据权利要求3或所述的一种模块化机械臂的关节结构，其特征在于：所述驱动器与驱动轮之间设有与驱动器同轴的抱死机构，所述抱死机构以断电抱死的方式与驱动器输出轴连接。