[发明专利]一种多自由度模块化工业机器人

权利要求书

1.一种多自由度模块化工业机器人，包括机器人底座（1）、支撑柱（6）、主电机（7）、副电机（21）和夹持爪（22），其特征在于：所述机器人底座（1）的内部内壁固定设置有内齿轮（2），且机器人底座（1）的内部中心位置处转动设置有主齿轮（3），并且机器人底座（1）的内部主齿轮（3）的外侧转动设置有副齿轮（4），所述副齿轮（4）的上表面中心位置处通过固定设置的主螺纹杆（5）贯穿设置于机器人底座（1）的上表面，且主螺纹杆（5）的顶端贯穿设置于支撑柱（6）的内部，并且支撑柱（6）的底端转动连接于副齿轮（4）的顶面，而且支撑柱（6）顶部主螺纹杆（5）的顶端固定设置有主电机（7），所述主螺纹杆（5）的外壁套设有滑块（8），且滑块（8）的左侧外壁固定连接于第一机械臂（9）的左端，并且第一机械臂（9）贯穿设置于支撑柱（6）的外部，而且第一机械臂（9）的右端内部贯穿设置有第二机械臂（10），所述第二机械臂（10）的左端外壁固定设置有第一齿圈（11），且第一机械臂（9）的右端外壁通过固定设置的第一马达（12）啮合连接于第二机械臂（10） 左端第一齿圈（11）的外壁，并且第二机械臂（10）的右端内部贯穿设置有第三机械臂（13），而且第三机械臂（13）的左端外部固定设置有第二齿圈（14），所述第二机械臂（10）的右端外壁通过固定设置的第二马达（15）啮合连接于第三机械臂（13）左端第二齿圈（14）的外部，且第三机械臂（13）的右端内部贯穿设置有第四机械臂（16），并且第四机械臂（16）的左端外部固定设置有第三齿圈（17），而且第三机械臂（13）的右端外壁通过固定设置的第三马达（18）啮合连接于第四机械臂（16）左端第三齿圈（17）的外部，所述第四机械臂（16）的右端固定设置有导向柱（19）。

2.根据权利要求 1 所述的一种多自由度模块化工业机器人，其特征在于： 所述的导向柱（19）的内部贯穿设置有副螺纹杆（20），并且导向柱（19）外部副螺纹杆（20）的端部固定设置有副电机（21），而且副螺纹杆（20）的外壁通过套设的夹持爪（22）贯穿设置于导向柱（19）的外部。

3.根据权利要求 1 所述的一种多自由度模块化工业机器人，其特征在于： 所述机器人底座（1）与内齿轮（2）以及主齿轮（3）之间均为同一圆心结构设置，且机器人底座（1）与内齿轮（2）以及主齿轮（3）之间均为竖向同轴分布设置。

4.根据权利要求 1 所述的一种多自由度模块化工业机器人，其特征在于： 所述副齿轮（4）与主螺纹杆（5）以及支撑柱（6）之间均为竖向同轴分布设置。

5.根据权利要求 1 所述的一种多自由度模块化工业机器人，其特征在于： 所第一机械臂（9）的最大移动长度小于支撑柱（6）的长度，且支撑柱（6） 的竖向中心轴线与第一机械臂（9）的横向中心轴线之间相互垂直设置，并且第一机械臂（9）的直径与第二机械臂（10）的直径相同。

6.根据权利要求 1 所述的一种多自由度模块化工业机器人，其特征在于： 所述第二机械臂（10）与第四机械臂（16）之间均为直角梯形结构设置，且第二机械臂（10）右侧的第三机械臂（13）为等腰梯形结构设置，并且第二机械臂（10）与第三机械臂（13）以及第四机械臂（16）之间为横向同轴分布。

7.根据权利要求 1 所述的一种多自由度模块化工业机器人，其特征在于： 所述第三齿圈（17）的直径与第二齿圈（14）的直径以及第一齿圈（11）的直径相同，且第二齿圈（14）与第三齿圈（17）关于第三机械臂（13）的竖向中心轴线对称分布设置。

8.根据权利要求 1 所述的一种多自由度模块化工业机器人，其特征在于： 所述的机器人的工作原理为：首先启动主电机（7）带动支撑柱（6）内部的主螺纹杆（5）发生旋转，使得主螺纹杆（5）的底端贯穿于机器人底座（1） 的内部之后带动副齿轮（4）旋转之后，使得与副齿轮（4）啮合连接的主齿轮（3）以及内齿轮（2）对副齿轮（4）的限位，使得副齿轮（4）在机器人

底座（1）的内部发生旋转，达到改变自身位置的效果，之后在主螺纹杆（5） 的旋转之下，带动与主螺纹杆（5）螺纹连接的滑块（8）带动第一机械臂（9） 进行上下升降；

在机械手工作时，通过第一机械臂（9）外壁固定设置的第一马达（12） 的转动，使得第一机械臂（9）内部转动设置的第二机械臂（10）在第一齿圈

（11）的啮合之下进行转动，通过第二机械臂（10）外壁固定设置的第二马达（15），使得第二机械臂（10）内部转动设置的第三机械臂（13）在第二齿圈（14）的啮合下进行转动，通过第三机械臂（13）外壁的第三马达（18） 的转动，使得第三机械臂（13）内部转动设置的第四机械臂（16）通过第三齿圈（17）啮合之下发生转动，使得机械手臂的转动能够从 180°平行转动至90°垂直，之后通过导向柱（19）外部的副电机（21）带动副螺纹杆（20） 发生旋转，副螺纹杆（20）外壁的夹持爪（22）在导向柱（19）的限位下发生移动，从而对物品进行夹持。