[发明专利]基于同步带轮传动的仿人双臂协作机器人

说明书

本发明公开了一种基于同步带轮传动的仿人双臂协作机器人，涉及机器人领域。包括两个SCARA机械臂、腰关节机构；所述腰关节的动子的两侧各连接有一个SCARA机械臂；所述SCARA机械臂包括前臂、中臂、末臂、前臂传动机构、中臂传动机构、末臂传动机构；所述前臂、中臂、末臂从前到后依次设置；所述前臂传动机构为一级传动机构，其电机的输出轴通过一组同步带轮连接所述前臂的转轴；所述中臂传动机构为二级传动机构，其电机的输出轴经过两组同步带轮的依次传递连接所述中臂的转轴；所述末臂传动机构为三级传动机构，其电机的输出轴经过三组同步带轮的依次传递连接所述末臂。本发明的优点在于：能够使机械臂是旋转角度不受限制并且减小机械臂的体积。

技术领域

本发明涉及机器人领域，尤其涉及一种基于同步带轮传动的仿人双臂协作机器人。

背景技术

平面关节型SCARA机器人，拥有三个旋转自由度和一个垂直方向的自由度，可在水平面内快速定位完成指定作业，特别适合装配印刷电路板和电子零部件、搬动和取放集成电路板等工作，被广泛应用于塑料工业、汽车工业、电子产品工业、药品工业和食品工业等领域。

传统的SCARA机器人采用直驱方式进行传动，具有价格低的特点，但是电机位于每个关节内，电缆走线使得关节旋转角度受限；末臂在垂直空间上体积较大，无法适用于工作空间较小的场合；直驱传动方式使得机器人末端振动较大，无法满足有高精度定位要求的场合，如晶圆上下料。而面向晶圆上下料等场合的SCARA机器人具有扁平结构、高性能等优点，但是其结构依赖于价格昂贵的力矩电机和谐波减速机。

双臂机器人是未来机器人的发展潮流，提出具有双臂、高性能、薄臂和低成本的SCARA机器人技术方案，对于智能制造技术发展具有重要意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够具有双臂并且使机械臂的旋转角度不受限制、减小机械臂的体积的基于同步带轮传动的仿人双臂协作机器人。

本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：基于同步带轮传动的仿人双臂协作机器人，包括两个SCARA机械臂(1)、腰关节机构(11)；

所述腰关节机构(11)包括腰关节动子板(11a)、腰关节输出轴(11b)、腰关节电机(11g)，所述腰关节电机(11g)通过腰关节输出轴(11b)带动所述腰关节动子板(11a)旋转，所述腰关节动子板(11a)的两侧各连接有一个SCARA机械臂(1)；

所述SCARA机械臂(1)包括前臂(4)、中臂(5)、末臂(6)、前臂传动机构(7)、中臂传动机构(8)、末臂传动机构(9)、臂座(10)；所述前臂(4)、中臂(5)、末臂(6)从前到后依次设置；所述前臂传动机构(7)为一级传动机构，其电机的输出轴通过一组同步带轮连接所述前臂(4)的转轴，带动所述前臂(4)旋转；所述中臂传动机构(8)为二级传动机构，其电机的输出轴经过两组同步带轮的依次传递连接所述中臂(5)的转轴，带动所述中臂(5)旋转；所述末臂传动机构(9)为三级传动机构，其电机的输出轴经过三组同步带轮的依次传递连接所述末臂(6)，带动所述末臂(6)旋转；所述前臂传动机构(7)、中臂传动机构(8)、末臂传动机构(9)的电机分别与所述臂座(10)固定连接。

双臂机器人可协同作业，灵活性高、适用性广，通过带轮和同步带实现多级传动，同步带具有一定的减振作用，机械臂末端振动小；机械臂的电机均位于机械臂的外部，电缆总线容易，使机械臂的旋转角度不受限制；传动机构占用空间小，减小了机械臂的体积，机械臂呈扁平、薄臂结构，可在垂直空间受限场合工作；传动机构可由廉价的标准件组成，且电机维护容易，降低了成本。