机器人结构及机器人的制作方法

1.本实用新型涉及机器人技术领域，具体而言，涉及一种机器人结构及机器人。


背景技术：

2.目前，随着自动化生产需求的不断释放，工业机器人得到了迅速的应用和发展，其中，作为特殊工业机器人的scara机器人也趁势崛起。
3.在现有技术中，scara机器人大多采用交流伺服电机作为动力源，采用机械传动组件实现对机器人各个部件的驱动，以及采用rv减速器或谐波减速器来实现对机器人的控制和定位。然而，在此设计方案中，机器人所承受的转动惯量大，使得制动或者启动时间增长，影响了控制的精度，同时，这样的设计使得所使用的传动组件设计复杂，机构松散，进一步导致机器人不易控制，影响控制的精度。
4.基于此，如何使得机器人结构简洁紧凑，且能够提高对机器人的控制精度是亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种机器人结构及机器人，以解决现有技术中存在的如何使得机器人结构简洁紧凑，且能够提高对机器人的控制精度是亟待解决的技术问题。
6.为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
7.本实用新型实施例的第一方面提供了一种机器人结构，包括：第一臂体；第一电机，所述第一电机连接于所述第一臂体的近端，用于驱动所述第一臂体转动；第二臂体，所述第二臂体的近端与所述第一臂体的远端连接；第二电机，所述第二电机连接于所述第二臂体近端，用于驱动所述第二臂体转动；运动轴体，所述运动轴体穿设于所述第二臂体的远端；第三电机，所述第三电机连接于所述第二臂体的远端，且套设于所述运动轴体上，用于驱动所述运动轴体周向转动或者轴向移动。
8.在本实用新型中，在所述第一臂体，第二臂体以及运动轴体之间因连接而形成的运动关节处设置有电机，所述电机可以直接提供用于对第一臂体，第二臂体以及运动轴体进行驱动或者制动的力矩，从而可以消除对机械传动组件以及减速器的使用，使得机器人结构简洁紧凑，降低机器人所承受的转动惯量，减少机器人结构的振动幅度和传动误差，进而能够提高对机器人的控制精度。此外上述机器人结构还能降低机器人的设计和制造成本，并且降低机器人结构在运动过程中所产生的噪音。
9.在一些实施例中，所述第一电机、所述第二电机以及所述第三电机中的至少一个为直驱电机。
10.在本实施例中，直驱电机可以输出与传统scara机器人相同的力矩，在直驱电动机低速甚至堵转(转子无法转动)时仍能持续运转，不会造成电动机的损坏。而在这种工作模式下，电动机可以提供稳定的力矩给负载，也可以提供和电机运转方向相反的力矩，即刹车力矩，进而可以降低对机器人作业精度进行控制的复杂性。
11.在一些实施例中，所述第一电机、所述第二电机以及所述第三电机上分别设置有连接器，所述连接器用于实现电机与外部电源或者控制器的连接。
12.在本实施例中，通过连接器将电机与外部电源或者控制器进行连接，可以简化对电机运转进行控制的实现过程。
13.在一些实施例中，所述连接器分别可旋转设置于所述第一电机、所述第二电机以及所述第三电机上。
14.在本实施例中，连接器可旋转的设置于电机上，可以防止因机器人结构的运动而导致连接所述连接器的线缆发生缠绕，从而降低线缆缠绕对机器人结构运动造成障碍的风险，进而能够保证对进机器人结构进行控制的精度。
15.在一些实施例中，所述机器人结构还包括控制器，所述控制器通过线缆连接所述连接器，所述控制器用于控制所述第一电机、所述第二电机以及所述第三电机的运转，以控制所述第一臂体，第二臂体，运动轴体的运动。
16.在本实施例中，所述控制器能够通过线缆控制电机的运转，进而对机器人结构的运动进行控制。
17.在一些实施例中，所述第二电机设置于所述第一臂体的下方，且与所述第一臂体相对固定。
18.在本实施例中，将第二电机设置于所述第一臂体的下方，且与所述第一臂体相对固定，可以降低机器人结构的重心，进而从整体上降低机器人的重心，使机器人的运动更加平稳，保证对机器人运动进行控制的精度。
19.在一些实施例中，所述第三电机设置于所述第二臂体的上方，且与所述第二臂体相对固定。
20.在本实施例中，将第三电机设置于所述第二臂体的上方，且与所述第二臂体相对固定，可以增强第三电机与第二臂体之间连接的稳固性。
21.在一些实施例中，所述第一臂体和所述第二臂体呈扁平形状。
22.在本实施例中，将所述第一臂体和第二臂体设计为扁平形状，可以简化机器人的结构和节省机器人结构所占有的空间，使得机器人小型化和轻型化。此外，将所述第一臂体和第二臂体设计为扁平形状还能降低机器人的生产制造成本。
23.在一些实施例中，所述机器人结构通过所述第一电机固定在使用位置。
24.在本实施例中，所述机器人结构通过所述第一电机固定在使用位置，可以省去对机器人底座进行设计的需要，从而简化机器人的结构，降低机器人的生产制造成本。
25.本实用新型实施例的第二方面还提供了一种机器人，所述机器人包括上述第一方面或者第一方面的各种可选实施例中提供的机器人结构。
26.应该理解的是，本实用新型所提供的机器人的优点与上述第一方面或者第一方面的各种可选实施例中提供的机器人结构的优点相同，这里将不再赘述。
27.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本公开。
附图说明
28.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用
的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
29.图1为根据实施例的机器人结构的正视图；
30.图2为根据实施例的机器人结构的斜俯视图。
31.附图标记说明如下：
32.110、第一臂体；
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120、第二臂体；
33.130、运动轴体；
34.210、第一电机；
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211、第一连接器；
35.220、第二电机；
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221、第二连接器；
36.230、第三电机；
37.300、基座。
具体实施方式
38.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
39.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
40.术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
41.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连通”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
42.现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些示例实施方式使得本公开的描述将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。
43.以下结合本说明书的附图1和图2，对本公开的较佳实施方式予以进一步地详尽阐述。
44.请参阅图1和图2。
45.该机器人结构包括第一臂体110；第一电机210，第一电机210连接于第一臂体110的近端，用于驱动第一臂体110转动；第二臂体120，第二臂体120的近端与第一臂体110的远端连接；第二电机220，第二电机220连接于第二臂体120近端，用于驱动第二臂体120转动；运动轴体130，运动轴体130穿设于第二臂体120的远端；第三电机230，第三电机230连接于第二臂体120的远端，且套设于运动轴体130上，用于驱动运动轴体130周向转动或者轴向移动。
46.需要说明的是，如上所述的近端，是指在第一臂体110和第二臂体120中，距离第一电机210较近的一端，而远端则是指在第一臂体110和第二臂体120中距离第一电机210较远的一端。
47.在本实用新型中，第一臂体110的近端和第一电机210，形成机器人结构的第一关节，第一臂体110的远端、第二臂体120的近端以及第二电机220，形成机器人结构的第二关节，第二臂体120的远端、运动轴体130以及第三电机230，形成机器人结构的第三关节，其中，第一臂体110，第二臂体120以及运动轴体130分别基于第一关节，第二关节以及第三关节运动。
48.请继续参阅图1和图2。
49.在本实用新型的一个实施例中，第一电机210、第二电机220以及第三电机230中的至少一个可以为直驱电机。
50.在本实施例中，直驱电机可以是直流电机，当对直流电机进行正向或者反向通电时，直流电机能够对第一臂体110，第二臂体120，以及运动轴体130进行驱动或者制动。
51.在本实施例中，直驱电机也可以是交流电机，还可以是其他电机。
52.需要强调的是，第三电机230可以是回转直线复合型直驱电机，以使得能够驱动运动轴体130周向转动或者轴向移动。
53.请继续参阅图1和图2。
54.在本实用新型的一个实施例中，第一电机210、第二电机220以及第三电机230上可以分别设置有连接器，连接器用于实现电机与外部电源或者控制器的连接。
55.具体的，连接器包括第一连接器211，第二连接器221以及第三连接器，其中，第一连接器211设置在第一电机210上，第二连接器221设置在第二电机220上，第三连接器(图中未示出)设置在第三电机230上，在具体实现中，通过线缆将连接器和外部电源或者控制器进行连接，进而实现外部电源对电机进行供电或者实现控制器对电机运行进行控制。
56.请继续参阅图1和图2。
57.在本实用新型的一个实施例中，连接器可以分别可旋转设置于第一电机210、第二电机220以及第三电机230上。
58.在具体实现中，连接器可以90度可旋转的设置在电机侧部，也可以360度可旋转的设置在电机侧部，还可以以其它角度可旋转的设置在电机侧部。
59.在本实用新型的一个实施例中，机器人结构还可以包括控制器(图中未示出)，控制器通过线缆连接连接器，控制器用于控制第一电机210、第二电机220以及第三电机230的运转，以控制第一臂体110，第二臂体120，运动轴体130的运动。
60.在本实用新型中，第一电机210可以设置于第一臂体110的上方，也可以设置于第
一臂体110的下方，用于驱动第一臂体110旋转。
61.请继续参阅图1和图2。
62.在本实用新型的一个实施例中，第二电机220可以设置于第一臂体110的下方，且与第一臂体110相对固定。
63.在本实施例中，第二电机220用于驱动第二臂体120旋转。
64.在本实施例的具体实现中，可以是将第二臂体120，第一臂体110，第二电机220按照从上往下的顺序依次连接设置，其中，第一臂体110与第二电机220相对固定连接设置。
65.在本实施例的具体实现中，也可以是将第一臂体110，第二臂体120，第二电机220按照从上往下的顺序依次连接设置，其中，第一臂体110与第二电机220相对固定连接设置。
66.在本实施例的具体实现中，也可以是将第一臂体110，第二电机220，第二臂体120按照从上往下的顺序依次连接设置，其中，第一臂体110与第二电机220相对固定连接设置。
67.在本实施例中，将第二电机220设置于所述第一臂体110的下方，且与所述第一臂体110相对固定，可以降低机器人结构的重心，进而从整体上降低机器人的重心，使机器人的运动更加平稳，保证对机器人运动进行控制的精度。
68.在本实用新型中，第三电机230可以设置于第二臂体120的上方，也可以设置于第二臂体120的下方，其中，第三电机230与第二臂体120相对固定，可以用于驱动运动轴体130周向转动或者轴向移动。
69.需要说明的是，将第三电机230可以设置于第二臂体120的下方，也可以降低机器人结构的重心，进而从整体上降低机器人的重心，使机器人的运动更加平稳，保证对机器人运动进行控制的精度。
70.请继续参阅图1和图2。
71.在本实用新型的一个实施例中，第一臂体110和第二臂体120可以呈扁平形状。
72.在本实施例中，将所述第一臂体110和第二臂体120设计为扁平形状，可以简化机器人的结构和节省机器人结构所占有的空间，使得机器人小型化和轻型化。此外，将所述第一臂体110和第二臂体120设计为扁平形状还能降低机器人的生产制造成本。
73.在本实用新型的一个实施例中，机器人结构可以通过第一电机210固定在使用位置。
74.具体的，在本实施例中，机器人结构可以通过基座300将第一电机210固定在使用位置。
75.进一步的，可以在第一电机210的底部设置法兰固定，可以根据使用需求挑选合适的使用位置，利用螺栓将电机底部的法兰与使用位置(例如基座300)固定。
76.本实用新型还提供了一种机器人，该机器人可以是包括有上述各个实施例中所述描述的机器人结构。
77.在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
78.虽然已参照几个典型实施方式描述了本公开，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本公开能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施方式不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随
附权利要求所涵盖。