[发明专利]双臂协作机器人

说明书

本发明公开了一种双臂协作机器人，包括机器人基座及对称分布的两个机器人手臂，机器人手臂包括依次串联连接的一个模块化双关节及五个模块化单关节：模块化双关节包括L管关节座及两个舵机，两个舵机保持垂直；模块化单关节包括直管关节座及一个舵机，五个模块化单关节分别为依次串联连接的第一、二、三、四与五单关节，第一单关节与第二舵机垂直连接，第一、三与五单关节的中心轴互不平行并共面，第一舵机的中心轴位于分布平面外并与分布平面平行，第二舵机、第二单关节与第四单关节的中心轴相互平行。该双臂协作机器人具有空间位置与姿态的任意性，可回避工作空间奇异及躲避工作空间中的障碍物，结构简单、易于实现精确装配。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，特别涉及一种双臂协作机器人。

背景技术

机械臂是一种多输入多输出、高度非线性、强耦合的复杂系统，因其独特的灵活性，在工业领域的应用日益广泛。目前使用较为普遍的机械臂多为六自由度单臂，空间位置与姿态的任意性较为受限，无法满足复杂的工作要求。也有一些双臂机器人，在一定程度上满足任意性运动要求，但存在空间奇异、避障能力差等问题。同时，现有的机械臂往往结构复杂，安装比较困难、装配精度无法保证，装配制造成本高昂。在协作机器人应用领域，机械臂需要与人类在共同工作空间中发生近距离互动，使现有机械臂的不足更为突出，亟待解决。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种双臂协作机器人，具有空间位置与姿态的任意性，可回避工作空间奇异及躲避工作空间中的障碍物，结构简单、易于实现精确装配，满足协作机器人的应用要求。

本发明提供的双臂协作机器人，包括机器人基座及对称分布的两个机器人手臂，所述机器人手臂包括依次串联连接的一个模块化双关节及五个模块化单关节：

所述模块化双关节包括L管关节座及两个舵机，所述两个舵机分别为第一舵机与第二舵机，所述第一舵机与所述第二舵机分别安装于所述L管关节座两端的开口部内，所述第一舵机与所述机器人基座连接，所述第一舵机与所述第二舵机保持垂直；

所述模块化单关节包括直管关节座及一个舵机，所述舵机安装于所述直管关节座一端的开口部内，所述五个模块化单关节分别为依次串联连接的第一单关节、第二单关节、第三单关节、第四单关节与第五单关节，所述第一单关节与所述第二舵机垂直连接，所述第一单关节、所述第三单关节与所述第五单关节的中心轴互不平行并位于同一分布平面内，所述第一舵机的中心轴位于所述分布平面之外并与所述分布平面平行，所述第二舵机、所述第二单关节与所述第四单关节的中心轴相互平行，所述第二舵机的中心轴与所述分布平面垂直。

进一步地，所述机器人手臂具有L型转接座，所述第二舵机与所述第一单关节之间、相邻的模块化单关节之间分别通过所述L型转接座连接。

进一步地，所述L型转接座具有L型板式构造，所述L型板式构造包括相互垂直的第一端板与第二端板：

当所述第二舵机与所述第一单关节之间通过所述L型转接座连接时，所述第二舵机安装于所述第二端板面向所述第一端板的一侧表面，所述第一单关节安装于所述第一端板背对所述第二端板的一侧表面；

当相邻的模块化单关节之间通过所述L型转接座连接时，所述相邻的模块化单关节中，一者安装于所述第一端板背对所述第二端板的一侧表面，另一者安装于所述第二端板面向所述第一端板的一侧表面。

进一步地，当两个所述L型转接座连接于同一模块化单关节时：所述两个L型转接座的第一端面保持相对并通过所述模块化单关节连接，或所述两个L型转接座的第二端面保持相对并通过所述模块化单关节连接。

进一步地，所述L型转接座与所述模块化单关节之间通过止口定位连接；和/或，所述L型转接座与所述第二舵机之间通过止口定位连接。