[发明专利]一种具有快拆连接方式的轻量协作机器人

说明书

本发明公开一种用于具有快拆连接方式的轻量协作机器人，相邻模块化关节间通过快拆结构连接，可实现模块化关节间的动力传递。模块化关节上设计有固定的对接盘以及由驱动器驱动的转动连接盘；快拆结构采用双对接环对扣相邻模块化关节间的固定对接盘与转动对接盘，随后设计插销穿过两个连动盘上开设的半阶梯状凹槽对扣形成的通道后，通过转动插销，使插销与通道内的台肩配合定位。上述插销上套由弹簧，定位后弹簧产生压缩形变，由此反向转动插销后，会使插销弹出通道，实现快拆。本发明结构简单，连接方便可靠，且相邻模块化关节间连接后具有高效传动扭矩。

技术领域

本发明属于机器人领域，具体来说是一种具有快拆连接方式的轻量协作机器人

背景技术

随着自动化行业的发展，机器人技术使得机器人的能力得到不断提高，人们希望机器人能完成更加复杂的作业，很多工作依靠单一的机器人难以完成，需要更多机器人相互协调与合作共同完成。这对机器人行业提出了新的挑战。

与此同时，不同工况下，对机器人的能力需求不同，在狭小空间作业的过程中，冗余的关节能力会占用额外的空间与资源，人机协作不能达到合适的匹配，造成资源的浪费。

在机器本体的维护维修过程中，大部分采用螺钉紧固连接，在多次反复拆卸与紧固的过程中，螺钉易产生疲劳损坏及寿命问题，零件在紧固过程中，部分应力过大产生变形，减少了机器的寿命。

协作机器人依靠其安全及轻量的特点，越来越多的被客户所接受。此类机器人不需要外部防护装置或安全装置的情况下在人周围实现协同合作。大大缩小了占地及使用空间资源。与此同时，此每个组件为单一整体，实现单关节的模块化，每个组件为单独的驱动单元，内部集成驱动器，减速机，编码器的等元件，输出轴连接下个关节带动其运动，无需额外增加其他零件。

现有协作机器人都是通过螺钉安装连接，并且很多无模块化方案，单个零部件通过螺钉连接好后，再依次下个关节的各个零件。安装过程复杂，并且在维修拆卸的过程中，易产生疲劳损坏，此方案可以减少安装的繁琐性及降低拆卸的零件疲劳。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种具有快拆连接方式的轻量协作机器人，无螺钉连接的快拆结构，外部内六角孔，可直接用通用工具实现拆装，进而可以减少疲劳风险，同时也可以是实现机器人对不同配置的兼容，可以根据不同工况的需求，随意切换模块化关节配置，可以使人机协作达到合适的工作效率。

本发明用于具有快拆连接方式的轻量协作机器人，由多个模块化关节串联而成，相邻模块化关节间通过快拆结构连接，可实现模块化关节间的动力传递。

所述模块化关节具有主动面与被动面共两个连接面，两个连接面处分别设计有由驱动器驱动转动的主动面定位盘与固定的被动面定位盘。

主动面定位盘与被动面定位盘周向设计有环形槽，形成齿槽结构；主动面定位盘与被动面定位盘的顶面对应位置设计有相互匹配的矩形凸起与矩形凹进；通过将两个模块化关节中主动面定尾盘与被动面定位盘上的矩形凸起与矩形凹进配合插接，实现两个模块化关节间的周向固定。

所述快拆结构包括对接环与快拆插头；采用双对接环对扣相邻模块化关节间的主动面定位盘与被动面定位盘，实现两个模块化关节间的轴向定位。

所述快拆插头包括插销与弹簧；插销穿过两个连动盘上开设的半阶梯状凹槽对扣形成的定位盘定位通道后，通过转动插销，使插销与通道内的台肩配合定位，实现两个模块化关节间固定。

所述弹簧套于插销上，再两个模块化关节固定后，弹簧产生压缩形变；反向转动插销后，弹簧的弹力会使插销弹出通道，实现快拆。

本发明的优点在于：