一种机械臂及人形机器人的制作方法

本发明涉及机器人，尤其涉及一种机械臂及人形机器人。

背景技术：

1、机械手臂是人形机器人系统中具有代表性的复杂部件，是人形机器人完成抓取作业和人机交互的基础，其结构复杂、重量大。同时，机械手臂的成本高昂。随着人形机器人面向工业领域应用，对人形机器人的机械手臂的轻量化设计、低成本设计提出更高要求。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种机械臂及人形机器人，通过对大臂进行集成化设计，以满足人形机器人的轻量化、低成本需求，进而符合工业领域应用的要求。

2、本发明提供如下技术方案：

3、第一方面，本申请实施例提供一种机械臂，所述机械臂包括大臂组件，所述大臂组件包括大臂、肩关节电机和肘关节电机，所述大臂具有肘关节端和肩关节端；所述肩关节电机具有第一壳体和第一转轴，所述第一壳体和所述肩关节端连接；所述肘关节电机具有第二壳体和第二转轴，所述第二壳体和所述肘关节端连接；其中，所述第一壳体和第二壳体中至少一个与所述大臂一体化设置。

4、在第一方面的其中一个实施例中，所述第二壳体和所述大臂一体化设置，所述第二转轴的轴线和所述第一转轴的轴线垂直设置，且所述第一转轴的轴线和所述大臂的轴线重合或平行，所述肩关节端设置有第一槽部，所述肩关节电机位于所述第一槽部，所述第一槽部至少具有两个第一槽壁，且所述第一壳体和对应侧的所述第一槽壁连接。

5、在第一方面的其中一个实施例中，所述第一槽部具有第一槽底和两个所述第一槽壁，两个所述第一槽壁相对设置，且所述第一槽底和所述第一壳体抵接，所述第一槽壁和所述第一壳体抵接；

6、所述第一槽底和/或所述第一槽壁设置有减重孔；所述大臂设置有减重槽，且所述大臂还设置有加强筋。

7、在第一方面的其中一个实施例中，所述机械臂还包括肩部组件，所述肩部组件具有肩连接端，所述肩连接端设置有第二槽部，所述第二槽部具有第二槽壁；

8、所述大臂组件还包括：

9、第一转接件，所述第一转接件和所述第一转轴连接，所述第一转接件穿设于所述第二槽部，所述第一转接件和所述第二槽壁连接，且所述第一转接件和所述第二槽部过渡配合或过盈配合。

10、在第一方面的其中一个实施例中，所述大臂组件还包括：

11、第一标零件，所述第一标零件和所述肩关节电机的所述第一壳体连接，所述第一标零件具有第一标零孔；其中，所述肩连接端具有第一标零配孔，所述第一标零配孔位于所述第一标零孔的移动路径上，且在所述第一标零配孔和所述第一标零孔同轴的情况下，所述第一转轴处于零位状态。

12、在第一方面的其中一个实施例中，所述机械臂还包括小臂组件，所述大臂组件还包括第二转接件，所述第二转接件和所述第二转轴连接，且所述第二转接件具有相对设置的第一连接端和第二连接端，所述第一连接端和所述第二转轴连接，所述第二连接端和所述第二壳体转动连接，且所述第二连接端和所述第一连接端同轴转动。

13、在第一方面的其中一个实施例中，所述大臂组件还包括第三转接件，所述第三转接件具有插入端，所述第三转接件背离所述插入端的一端和所述第二连接端连接；其中，所述第二壳体具有第三槽部，所述第三槽部内设置有轴承，所述轴承和所述第三槽部过盈配合，所述轴承和所述第二转轴同轴设置，且所述第二连接端具有安装孔，所述插入端穿设于所述安装孔和所述轴承的内圈，所述插入端和所述轴承的内圈过盈配合，所述第二连接端和所述轴承之间设置有间隙。

14、在第一方面的其中一个实施例中，所述肩部组件还具有限位部，所述肩部组件设置于躯干组件，所述限位部位于所述第一标零件的移动路径上，所述限位部用于限定所述肩关节电机的转动范围，以使所述躯干组件位于所述小臂组件的移动范围之外。

15、在第一方面的其中一个实施例中，所述大臂组件还包括：

16、第二标零件，所述第二标零件和所述第二转接件连接，所述第二标零件具有第二标零孔；其中，所述第二壳体具有第二标零配孔，所述第二标零配孔位于所述第二标零孔的移动路径上，且在所述第二标零配孔和所述第二标零孔同轴的情况下，所述第二转轴处于零位状态。

17、第二方面，本申请还提供一种人形机器人，所述人形机器人包括如上述实施例中任一项所述机械臂。

18、本发明的实施例具有如下优点：

19、采用本发明提供的机械臂，第一壳体和第二壳体中的至少一个与大臂形成了一体化结构。显然，这种设计不仅可以减少机械臂的零部件数量，简化装配流程，降低成本，还能有效降低机械臂的整体重量，从而达到轻量化的目的。此外，一体化设计还有助于提高机械臂的强度和稳定性，确保其在高强度工作环境下依然能够保持良好的性能。

20、本发明还涉及一种人形机器人，由于上述机械臂具有上述技术效果，因此包括该机械臂的人形机器人应当具有相同的技术效果，在此不再赘述。

21、为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显和易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，做详细说明如下。

技术特征：

1.一种机械臂，所述机械臂包括大臂组件，其特征在于，所述大臂组件包括大臂、肩关节电机和肘关节电机，所述大臂具有肘关节端和肩关节端；所述肩关节电机具有第一壳体和第一转轴，所述第一壳体和所述肩关节端连接；所述肘关节电机具有第二壳体和第二转轴，所述第二壳体和所述肘关节端连接；其中，所述第一壳体和所述第二壳体中至少一个与所述大臂一体化设置。

2.根据权利要求1所述的机械臂，其特征在于，所述第二壳体和所述大臂一体化设置，所述第二转轴的轴线和所述第一转轴的轴线垂直设置，且所述第一转轴的轴线和所述大臂的轴线重合或平行，所述肩关节端设置有第一槽部，所述肩关节电机位于所述第一槽部，所述第一槽部至少具有两个第一槽壁，且所述第一壳体和对应侧的所述第一槽壁连接。

3.根据权利要求2所述的机械臂，其特征在于，所述第一槽部具有第一槽底和两个所述第一槽壁，两个所述第一槽壁相对设置，且所述第一槽底和所述第一壳体抵接，所述第一槽壁和所述第一壳体抵接；

4.根据权利要求3所述的机械臂，其特征在于，所述机械臂还包括肩部组件，所述肩部组件具有肩连接端，所述肩连接端设置有第二槽部，所述第二槽部具有第二槽壁；

5.根据权利要求4所述的机械臂，其特征在于，所述大臂组件还包括：

6.根据权利要求5所述的机械臂，其特征在于，所述机械臂还包括小臂组件，所述大臂组件还包括第二转接件，所述第二转接件和所述第二转轴连接，且所述第二转接件具有相对设置的第一连接端和第二连接端，所述第一连接端和所述第二转轴连接，所述第二连接端和所述第二壳体转动连接，且所述第二连接端和所述第一连接端同轴转动。

7.根据权利要求6所述的机械臂，其特征在于，所述大臂组件还包括第三转接件，所述第三转接件具有插入端，所述第三转接件背离所述插入端的一端和所述第二连接端连接；其中，所述第二壳体具有第三槽部，所述第三槽部内设置有轴承，所述轴承和所述第三槽部过盈配合，所述轴承和所述第二转轴同轴设置，且所述第二连接端具有安装孔，所述插入端穿设于所述安装孔和所述轴承的内圈，所述插入端和所述轴承的内圈过盈配合，所述第二连接端和所述轴承之间设置有间隙。

8.根据权利要求6所述的机械臂，其特征在于，所述肩部组件还具有限位部，所述肩部组件设置于躯干组件，所述限位部位于所述第一标零件的移动路径上，所述限位部用于限定所述肩关节电机的转动范围，以使所述躯干组件位于所述小臂组件的移动范围之外。

9.根据权利要求6所述的机械臂，其特征在于，所述大臂组件还包括：

10.一种人形机器人，其特征在于，所述人形机器人包括如权利要求1至9中任一项所述机械臂。

技术总结
本发明提供一种机械臂及人形机器人，涉及机器人技术领域。机械臂包括大臂组件，大臂组件包括大臂、肩关节电机和肘关节电机，大臂具有肘关节端和肩关节端；肩关节电机具有第一壳体和第一转轴，第一壳体和肩关节端连接；肘关节电机具有第二壳体和第二转轴，第二壳体和肘关节端连接；其中，第一壳体和第二壳体中至少一个与大臂一体化设置。本发明提供的机械臂通过对大臂进行集成化设计，以满足人形机器人的轻量化、低成本需求，进而符合工业领域应用的要求。

技术研发人员：刘阳,范文华,杜旭超
受保护的技术使用者：深圳市优必选科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/23