[实用新型]一种两自由度平面关节机械臂

说明书

本实用新型公开了一种两自由度平面关节机械臂，包括底座、第一臂杆、第二臂杆、第一伺服电机、第二伺服电机、第一减速机构、第二减速机构；所述第一减速机构、第二减速机构分别通过同步带轮或齿轮的配合实现一定的减速比；本实用新型所提供的新型两自由度平面关节机械臂结构简单、具有较大的作业空间及较高的作业精度，且该机械臂通过利用合适的减速机构可以平衡负载惯量，从而可降低成本、缩减体积。

技术领域

本实用新型属于工业机器人技术领域，涉及一种两自由度平面关节机械臂。

背景技术

机器人技术是多学科的综合运用，工业机器人是通过机器人关节实现自主运动，在众多类型机器人中，平面关节型机器人体积小、传动原理简单，且在平面内的运动具有较大的柔性，沿升降轴的运动具有很强的刚性，非常适合应用于搬运、焊接和装配等重复性任务,因此在工业生产中得到广泛应用。工业机器人技术还综合了机械工程学、电气工程学、微电子工程学、计算机工程学、控制工程学、仿生学以及人工智能工程等多门尖端学科。将它和计算机辅助设计系统、计算机辅助制造系统结合在一起应用，是现代制造业自动化的最新发展趋势。

关节机器人，也称关节手臂机器人或关节机械手臂,是当今工业领域中最常见的工业机器人的形态之一。适合用于诸多工业领域的机械自动化作业，比如，自动装配、喷漆、搬运、焊接等工作。关节机器人按照工作性质可分为很多种，比如：搬运机器人，点焊机器人,弧焊机器人，喷漆机器人，激光切割机器人等等。

作为两自由度平面关节型机器人，一般地说，当然期望平面关节型机器人的制造成本低，同时也期望该平面关节型机器人可动范围较大、定位精度较高、结构简单和能够适应空间狭小的使用坏境。现有两自由度平面关节机械臂在用于大范围动作的前提下，由于负载转动惯量较大，往往需要采用较大功率和体积的电机才能满足需求，这是导致其成本较高且体积庞大的主要原因，由此，本实用新型提出一种利用合适的减速机构来平衡负载惯量，从而达到降低成本、缩减体积的目的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种两自由度平面关节机械臂，能够使平面关节机器人的可动范围较大、定位精度较高、结构简单和能够适应空间狭小的环境，同时也降低了该平面关节机器人制造成本。

为解决上述的技术问题，本实用新型釆用以下技术方案：

一种两自由度平面关节机械臂，包括底座、第一臂杆、第二臂杆、第一伺服电机、第二伺服电机、第一减速机构、第二减速机构；所述第一伺服电机安装于底座上，通过第一减速机构连接第一臂杆，第二伺服电机安装于第一臂杆上，通过第二减速机构连接第二臂杆。

上述技术方案中，所述第一减速机构、第二减速机构可以采用同步带轮结构、或主从动齿轮结构。优选的，第一减速机构应采用同步带轮结构，第二减速机构应采用主从动齿轮结构，若将第一减速机构采用齿轮结构，实际安装中齿轮固定座会与第一伺服电机干涉，不利于安装，若第二减速机构采用同步带轮结构，则会将整体体积变大，不仅不利于观感，更重要的是会增大转动惯量。

进一步的，通过计算电机转动惯量和负载转动惯量，且留有一定裕度后，所述的第一减速机构的减速比优选为10:1；所述第二减速机构的减速比优选为6:1。

进一步的，所述的第一伺服电机固定在底座上，所述第一减速机构采用同步带轮结构，其中主动带轮直接由第一伺服电机驱动，通过同步带与从动带轮相连接，从动带轮连接第一臂杆带动第一臂杆转动；所述底座上安装有轴承固定座，所述从动带轮通过固定件与安装在轴承固定座中的第一深沟球轴承配合。

更进一步的，所述的从动带轮、主动带轮均采用圆弧齿同步带轮。

进一步的，所述的第二伺服电机固定在第一臂杆上，所述第二减速机构采用主从动齿轮结构，其中主动齿轮直接由第二伺服电机驱动，与从动齿轮啮合，从动齿轮连接第二臂杆带动第二臂杆转动；所述第一臂杆上安装有轴承固定座，所述从动齿轮通过固定件与安装在轴承固定座中的第二深沟球轴承配合。