[发明专利]一种机器人复合偏转关节机构

说明书

一种机器人复合偏转关节机构，属于机器人技术领域。所述机器人复合偏转关节机构包括关节一、关节二、圆柱凸轮机构、转向驱动电机、弹簧杆机构和回转机构，关节一包括关节外连接座一和关节轴一，关节二包括关节外连接座二和关节轴二，圆柱凸轮机构包括圆柱凸轮、滚子推杆和降落平台，转向驱动电机的上侧电机轴与驱动摇杆相连，驱动摇杆与移动滑块相连，移动滑块安装于弧形滑道内，转向驱动电机的下侧电机轴与圆柱凸轮相连，弹簧杆机构包括弹簧、弹簧杆和弹簧座，回转机构包括回转块、销接连杆和销接块。所述机器人复合偏转关节机构能够有效适应不同工作环境下的各种障碍，受力情况合理，偏转角度相比传统回转关节更大，工作空间更加灵活。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，特别涉及一种机器人复合偏转关节机构。

背景技术

多单元串联式机器人构型具有良好的避障能力及容错能力，在灾难救援、复杂环境巡检监测等领域的机器人中具有广泛的应用。传统串联式机器人偏转关节多采用单一回转轴，回转中心布置于机器人对称面中，转向驱动电机直接驱动转轴回转或通过减速器、同步带等中间传动机构间接驱动转轴回转，转轴与关节一侧构件固定连接或键连接，与另一侧构件铰接。该类关节机器人关节偏转角度受关节两侧机器人杆件宽度限制，在机器人回转关节尺寸一定条件下，两侧杆件宽度越大，该关节偏转角度越小，机器人运动能力及灵活性受限。尤其是专用领域的特种机器人结构，对机器人灵活性及结构尺寸有较高要求，传统机器人偏转关节结构形式难以满足提高这类机器人性能的设计需求，如救援搜寻机器人、输电线路巡检机器人等。

发明内容

为了解决现有技术存在的技术问题，本发明提供了一种机器人复合偏转关节机构，能够有效适应不同工作环境下的各种障碍，且受力情况更加合理，偏转角度相比传统回转关节更大，工作空间更加灵活。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种机器人复合偏转关节机构，包括关节一、关节二、圆柱凸轮机构、转向驱动电机、弹簧杆机构和回转机构；

所述关节一包括转动连接的关节外连接座一和关节轴一，所述关节轴一为空心轴；所述关节二包括转动连接的关节外连接座二和关节轴二，所述关节轴一与关节轴二之间通过关节连杆连接；

所述圆柱凸轮机构包括圆柱凸轮、滚子推杆和降落平台，所述圆柱凸轮上安装有滚子推杆，所述滚子推杆位于关节外连接座一的槽口内，所述滚子推杆的下方设置有降落平台，滚子推杆的推杆部分与降落平台的销孔位置对应，用于实现滚子推杆的推杆部分与降落平台的销孔销接，所述降落平台与关节连杆固连；

所述转向驱动电机安装于关节外连接座一，所述转向驱动电机的上侧电机轴与驱动摇杆的一端相固连，所述驱动摇杆的另一端与移动滑块相固连，所述移动滑块安装于关节外连接座二顶部的弧形滑道内，所述驱动摇杆的下方设置有弧形凸块；所述转向驱动电机的下侧电机轴与圆柱凸轮相固连；

所述弹簧杆机构包括弹簧、弹簧杆和弹簧座，所述弹簧杆设置于关节轴一的内，所述弹簧杆的顶端与弹簧座固连，所述弹簧座的下方设置有弹簧；

所述回转机构包括回转块、销接连杆和销接块，所述回转块设置于关节外连接座二的底部，所述回转块通过销接连杆与销接块相连，所述销接块位于弹簧杆的下方。

进一步的，所述弧形滑道包括圆弧滑道部和设置于圆弧滑道部两侧的直滑道部，所述圆弧滑道部为以转向驱动电机电机轴的中心为圆心、以转向驱动电机电机轴中心到移动滑块中心的距离为半径的圆弧结构。

进一步的，所述关节外连接座一和关节轴一连接处的顶部设置有凸块端盖，所述关节外连接座一和关节轴一连接处的底部设置有挡板端盖；所述关节外连接座二和关节轴二连接处的顶部设置有上端盖，所述关节外连接座二和关节轴二连接处的底部设置有下端盖。

进一步的，所述弹簧杆的上部两侧均设置有滑槽，用于与凸块端盖配合。

进一步的，所述弹簧设置有两个，并且弹簧与凸块端盖固连。