[实用新型]蛇形臂三自由度手腕关节

说明书

本实用新型涉及一种蛇形臂三自由度手腕关节，包括支架、回转电机、差速机构，支架安装在回转电机的输出轴末端,差速机构包括左右对称设置在回转机构两侧的差速电机，差速电机的输出轴末端固定安装有锥齿轮A，锥齿轮A上方横置有俯仰轴，俯仰轴上固定安装有与锥齿轮A啮合的锥齿轮B及锥齿轮C，俯仰轴外端经与支架转动连接，两侧的俯仰轴之间设有偏转轴，偏转轴两端分别与俯仰轴转动连接，偏转轴上安装有安装轴，安装轴上套装有与两侧锥齿轮C啮合传动的锥齿轮D，本发关节能实现偏转、俯仰、回转三种不同类型的运动，俯仰、偏转由两个电机一起驱动，输出力矩与关节自重的比值较大，能够有效减轻重量、缩小体积，回转由电机直接驱动，控制简单。

技术领域

本实用新型涉及一种蛇形臂三自由度手腕关节。

背景技术

蛇形机器人是能模仿蛇类运动的一种机器人。刚性结构的蛇形机器人可以是模块化的，通过相同或相似结构的单自由度模块或多自由度模块的串联。常见的蛇形机器人关节连接形式有平行连接、正交连接、万向节连接、P-R连接。这四种连接形式的蛇形机器人运动关节一般是单自由度或是二自由度的，所构成的蛇形机器人灵巧度有限。而现有的多自由度关节往往体积较大，难以得到广泛应用。

实用新型内容

本实用新型提出一种蛇形臂三自由度手腕关节。

本实用新型解决技术问题所采用的方案是，一种蛇形臂三自由度手腕关节，包括支架、驱动支架旋转的回转电机、安装在支架上的差速机构，支架下侧面中部固定安装在回转电机的输出轴末端；

所述差速机构包括左右对称设置在回转机构两侧的差速电机，所述差速电机的输出轴末端固定安装有锥齿轮A，锥齿轮A上方横置有俯仰轴，俯仰轴上由外置内依次固定安装有与锥齿轮A啮合传动的锥齿轮B及锥齿轮C，俯仰轴外端经轴承座与支架转动连接，两侧的俯仰轴之间设置有与其同轴心的偏转轴，偏转轴两端分别经轴承A与两侧的俯仰轴转动连接，偏转轴中部沿径向向外延伸出安装轴，安装轴上套装有与两侧的锥齿轮C啮合传动的锥齿轮D，锥齿轮D与安装轴经轴承B转动配合。

进一步的，所述支架包括支架A、支架B，支架A包括底板，底板左右两侧设有侧板，俯仰轴安装在侧板上，差速电机安装在底板下侧面，回转电机安装在支架B上，支架B与上一关节件连接固定，回转电机的输出轴与底板连接固定。

进一步的，所述转电机的输出轴固定安装有法兰盘，法兰盘通过螺钉与底板连接固定。

进一步的，所述锥齿轮A套装在差速电机的输出轴上，锥齿轮A一轴侧面开设有用以安装紧定螺钉的螺纹孔，锥齿轮通过紧定螺钉锁固在差速电机的输出轴上，锥齿轮B内端抵靠锥齿轮C内端，锥齿轮B外端抵靠俯仰轴上的轴肩，锥齿轮C外端抵靠套筒，套筒套装在俯仰轴上，偏转轴两端分别套装在两侧的俯仰轴的内端，偏转轴与俯仰轴之间设置有轴承A，轴承A抵靠套筒，偏转轴端部内侧开设有用于定位轴承A的轴肩。

进一步的，所述安装轴外端锁固有挡圈，锥齿轮D的大端开孔内侧开设有用于定位轴承B的轴肩，轴承B抵靠挡圈，锥齿轮D的轴端均布有若干用于安装末端执行器的螺纹孔。

进一步的，所述回转电机、差速电机均为直流电机

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：结构简单，设计合理，自由度多、运动灵巧、结构紧凑，能实现偏转、俯仰、回转三种不同类型的运动，俯仰、偏转由两个电机一起驱动，输出力矩与关节自重的比值较大，同样的驱动力用更小的电机就能提供，能够有效减轻重量、缩小体积，回转自由度由电机直接驱动，控制更为简单。

附图说明

下面结合附图对本实用新型专利进一步说明。

图1 为手腕关节的整体构造示意图；

图2 为手腕关节的前视图；

图3 为手腕关节的右视图；