機器人的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種機器人，屬于機器人技術領域。
【背景技術】
[0002] 隨著人力成本的逐步提高，機器人代替人類作業成為一種趨勢，目前自動化生產 場景使用的串聯或者并聯機器人，作為搬運，焊接，噴涂，裝配等使用，在一些需要提供較大 沖擊力，并且在該作用力方向需要有較高的往復直線運動速度，還可以使用一些針對特殊 工藝設計的工具，目前尚沒有合適的機器人可用。
【發明內容】
[0003] 在下文中給出了關于本發明的簡要概述，以便提供關于本發明的某些方面的基本 理解。應當理解，這個概述并不是關于本發明的窮舉性概述。它并不是意圖確定本發明的 關鍵或重要部分，也不是意圖限定本發明的范圍。其目的僅僅是以簡化的形式給出某些概 念，以此作為稍后論述的更詳細描述的前序。
[0004] 鑒于此，根據本發明的一個方面，提供了一種機器人，以至少實現具備機器人空間 運動的靈活性，結構緊湊性的優點，同時在某一軸運動方向上又具有較高的運動速度并且 還可以提供較高的沖擊力。
[0005] 本發明提出的機器人，它具有四個自由度，包括底座、轉座、大臂、小臂、拉桿和搖 桿；底座把機器人整體固定在固定式或可移動式平臺上，底座的上端與轉座鉸接，轉座相對 于底座可做回轉運動，轉座的上端一側同時與大臂和搖桿鉸接，大臂的上端與小臂鉸接，搖 桿的另一端與拉桿的下端鉸接，拉桿的上端與小臂鉸接，大臂相對于底座可做前后運動，小 臂相對于底座可做上下俯仰運動；
[0006] 所述小臂包括驅動電機、小臂支架、移動組件、導向輪、導軌、旋轉運動-直線運動 轉換機構、夾爪氣缸、夾爪和工具座；所述驅動電機固定在小臂支架上，小臂支架上設有導 軌，小臂支架上設有移動組件，移動組件的兩端與旋轉運動-直線運動轉換機構聯接，旋轉 運動-直線運動轉換機構與驅動電機鉸接，移動組件的下端四個底角處均設有導向輪，移 動組件通過導向輪在導軌上做往復直線運動，移動組件的前端固定有工具座，工具座的前 端內部為外喇叭口形錐孔結構，工具座上還設有夾爪，夾爪的后端與夾爪氣缸的杠桿鉸接， 夾爪氣缸的缸體固定在工具座上。
[0007] 進一步地：所述旋轉運動-直線運動轉換機構包括鏈條，鏈條為兩條平行布置，鏈 條的前端通過前部鏈輪軸安裝在小臂支架上，鏈條的后端通過后部鏈輪軸安裝在小臂支架 上，后部鏈輪軸上安裝有從動錐齒輪，驅動電機通過減速器與主動錐齒輪連接，主動錐齒輪 與從動錐齒輪嚙合，主動錐齒輪的軸線與從動錐齒輪的軸線垂直。驅動電機的旋轉運動最 終轉化為移動組件的直線運動，可以控制驅動電機的速度和轉矩從而控制移動組件的直線 運動速度和在運動方向的沖擊力，在需要沖擊力的時候移動組件高速運動，通過驅動電機 提供的轉矩和移動組件本身的慣性力在運動方向上提供一個需要的沖擊力。
[0008] 進一步地：移動組件每個底角處的導向輪分為上下兩部分，上部的導向輪與導軌 的上面貼合，下部的導向輪與小臂支架的下端面貼合。上部的導向輪主要起到導向作用，下 部的導向輪起到平衡扭轉力矩的作用。
[0009] 進一步地：所述導軌為半圓形長導軌。
[0010] 進一步地：所述驅動電機為伺服電機，由運動控制器與伺服驅動器控制。具有機器 人的運動學和動力學特征，動作靈活，重復定位精度和運動軌跡精度控制精準，結構緊湊， 占地面積小，易于維護，便于操作。
[0011] 本發明所達到的效果為：
[0012] 本發明具有四個自由度，轉座相對于底座可做回轉運動，大臂相對于底座可做前 后運動，小臂相對于底座可做上下俯仰運動，旋轉運動-直線運動轉換機構將驅動電機的 旋轉運動最終轉化為移動組件的直線運動，可以控制驅動電機的速度和轉矩從而控制移動 組件的直線運動速度和在運動方向的沖擊力，在需要沖擊力的時候移動組件高速運動，通 過驅動電機提供的轉矩和移動組件本身的慣性力在運動方向上提供一個需要的沖擊力。實 現了機器人空間運動的靈活性，結構緊湊性的優點，同時在某一軸運動方向上又具有較高 的運動速度并且還可以提供較高的沖擊力，參見表1。
[0013] 表1 :機器人沖擊力數據表
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【附圖說明】
[0016] 圖1是本發明的整體結構立體圖；
[0017] 圖2是小臂的立體圖；
[0018] 圖3是小臂局部主剖視圖；
[0019] 圖4是小臂后部鏈條傳動示意圖；
[0020] 圖5是小臂前部鏈條傳動示意圖；
[0021] 圖6是導向輪在移動組件的下端底角處的布置圖。
[0022] 圖中：1底座；2轉座；3大臂；4小臂；5拉桿；6搖桿；4-1驅動電機；4-2小臂支 架；4-3移動組件；4-4導向輪；4-5導軌；4-6旋轉運動-直線運動轉換機構；4-7夾爪氣缸； 4-8夾爪；4-9工具座；4-10減速器；4-11主動錐齒輪；4-12從動錐齒輪；4-13后部鏈輪軸； 4-14前部鏈輪軸。
【具體實施方式】
[0023] 在下文中將結合附圖對本發明的示范性實施例進行描述。為了清楚和簡明起見， 在說明書中并未描述實際實施方式的所有特征。然而，應該了解，在開發任何這種實際實施 例的過程中必須做出很多特定于實施方式的決定，以便實現開發人員的具體目標，例如，符 合與系統及業務相關的那些限制條件，并且這些限制條件可能會隨著實施方式的不同而有 所改變。此外，還應該了解，雖然開發工作有可能是非常復雜和費時的，但對得益于本發明 公開內容的本領域技術人員來說，這種開發工作僅僅是例行的任務。
[0024] 在此，還需要說明的一點是，為了避免因不必要的細節而模糊了本發明，在附圖中 僅僅示出了與根據本發明的方案密切相關的裝置結構和/或處理步驟，而省略了與本發明 關系不大的其他細節。
[0025] 本發明的實施例提供了一種機器人，它具有四個自由度，包括底座1、轉座2、大臂 3、小臂4、拉桿5和搖桿6 ;底座1把機器人整體固定在固定式或可移動式平臺上，底座1的 上端與轉座2鉸接，轉座2相對于底座1可做回轉運動，轉座2的上端一側同時與大臂3和 搖桿6鉸接，大臂3的上端與小臂4鉸接，搖桿6的另一端與拉桿5的下端鉸接，拉桿5的 上端與小臂4鉸接，大臂3相對于底座1可做前后運動，小臂4相對于底座1可做上下俯仰 運動；
[0026] 所述小臂4包括驅動電機4-1，所述驅動電機4-1固定在小臂支架4-2的后端，小 臂支架4-2上設有導軌4-5,導軌4-5為兩條平行布置，可以承受更加復雜的受力情況，小 臂支架4-2上設有移動組件4-3,移動組件4-3的兩端與旋轉運動-直線運動轉換機構4-6 聯接，旋轉運動-直線運動轉換機構4-6與驅動電機4-1鉸接，移動組件4-3的下端四個底 角處均設有導向輪4-4,移動組件4-3通過導向輪4-4在導軌4-5上做往復直線運動，移動 組件4-3的前端固定有工具座4-9,工具座4-9的前端內部為外喇叭口形錐孔結構，工具座 4-9上還設有夾爪4-8,夾爪4-8的后端與夾爪氣缸4-7的杠桿鉸接，夾爪氣缸4-7的缸體 固定在工具座4-9上。
[0027] 另外，根據一種實現方式，旋轉運動-直線運動