基于XYZ直角坐标关节和姿态腕的6自由度工业机器人

摘要

一种基于XYZ直角坐标关节和姿态腕的6自由度工业机器人，包括直角坐标关节和姿态腕，其中，直角坐标关节实现三个方向的移动自由度，其包括四个结构相同的线性模组，其中两个线性模组平行布置为一体，与另外两个线性模组三者两两正交，每一线性模组包括电机、滚珠丝杠、线性导轨和滑块；姿态腕安装在直角坐标关节的末端，实现三个旋转自由度，其包括基座、三电机、三谐波减速器和三传动机构，采用电机后置设计，每一电机对应一个旋转关节。本发明结构紧凑、实现了模块化，姿态腕参数与世界主流工业机器人的参数相接近，具有末端灵活、可靠性高、通用性好、实用性和可操作性强的优点，适用于焊接、搬运等多种场合。

主权项

一种基于XYZ直角坐标关节和姿态腕的6自由度工业机器人，其特征是：所述机器人包括直角坐标关节和姿态腕，其中，姿态腕安装在直角坐标关节的末端，该直角坐标关节实现所述机器人三个方向的移动自由度，姿态腕实现所述机器人的三个旋转自由度；所述的姿态腕包括基座、三电机、三谐波减速器和三传动机构，并且通过其基座固定连接在所述直角坐标关节的末端并随之运动，作为所述机器人末端的三个旋转关节，每一电机对应一个旋转关节的旋转自由度；所述姿态腕采用电机后置设计，所述的三电机并排装在所述基座上；所述的三电机包括第一电机、第二电机和第三电机，所述三谐波减速器包括第一谐波减速器、第二谐波减速器和第三谐波减速器，所述三传动机构包括第一传动机构、第二传动机构和第三传动机构；所述第一电机通过第一传动机构驱动第一谐波减速器，减速后由该第一谐波减速器的输出轴作为第一旋转关节的转子，实现所述机器人的第一个旋转自由度；所述第三电机通过第三传动机构驱动第三谐波减速器，减速后由该第三谐波减速器的输出轴作为第二旋转关节的转子，实现所述机器人的第二个旋转自由度；所述第二电机通过第二传动机构驱动第二谐波减速器，减速后由该第二谐波减速器的输出轴作为第三旋转关节的转子，实现所述机器人的第三个旋转自由度；所述的第一传动机构两端分别连接所述第一电机和第一谐波减速器，该第一传动机构包括增速二级带传动和第一谐波输入轴，该第一谐波输入轴为空心轴并且与所述第二电机同轴；所述第三传动机构两端分别连接所述第三电机和第三谐波减速器，该第三传动机构包括增速二级带传动、空心传动轴、一对锥齿轮和第三谐波输入轴，所述空心传动轴与第二电机同轴且与第三谐波输入轴正交，该空心传动轴穿过所述第一谐波输入轴和第一谐波减速器内的空心部分；所述第二传动机构两端分别连接所述第二电机和第二谐波减速器，该第二传动机构包括中心传动轴、两对锥齿轮、一级带传动和第二谐波输入轴，该第二谐波输入轴和中心传动轴均与第二电机同轴，该中心传动轴穿过所述空心传动轴的空心部分并与之同轴。