一种可自由移动的六轴机器人的制作方法

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一种可自由移动的六轴机器人的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种可自由移动的六轴机器人,所述底座体包括中空的底座主体、盖合在底座主体上的底座盖体;底座主体的侧壁上开设呈长条状且倾斜设置的导向通孔,底座主体内设有前后对称的两个滚轮机构,底座盖体内设有滚轮驱动机构。机器人小臂上设有可摆动的延伸臂,摆动的延伸臂赋予小臂弯曲的功能。在实际操作中,滚轮驱动机构驱动两个滚轮机构动作,两个滚轮机构驱动其上的滚轮沿导向通孔倾斜移动,如此,下行的滚轮与地面接触而将底座体托起,整个机器人可自由移动。
【专利说明】
一种可自由移动的六轴机器人
技术领域
[0001]本发明涉及机器人技术领域,具体而言,涉及一种可自由移动的六轴机器人。
【背景技术】
[0002]申请号为CN201210566463.5的发明专利申请公开了一种轻型六轴通用机器人,轴座固定在臂轴上,轴座上固定有轴座保护箱,第三轴驱动电机、第四轴驱动电机、第五轴驱动电机和第六轴驱动电机置于轴座保护箱中;小臂杆壳体和小臂加长杆壳体分别固定在小臂减速器的前后部,第六轴插套在第五轴中,第五轴插套在第四轴中,第四轴中插套在小臂杆壳体、小臂减速器和小臂加长杆壳体中,第四轴、第五轴和第六轴上分别固定有第四轴从动齿轮、第五轴从动齿轮和第六轴从动齿轮。

【发明内容】

[0003]本发明所解决的技术问题:第一,现有技术中的轻型六轴通用机器人,底座体固定设置,不便于机器人的移动;第二,现有技术中的轻型六轴通用机器人,其小臂仅能驱使安装在小臂端部的执行末端作旋转运动,难以满足实际操作的需求。
[0004]为解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:
[0005]—种可自由移动的六轴机器人,包括底座体、枢接在底座体上的腰转部件、枢接在腰转部件上的大臂、安装在大臂上的小臂、安装在小臂上的延伸臂,腰转部件绕底座体转动,大臂绕腰转部件转动;
[0006]所述底座体包括中空的底座主体、盖合在底座主体上的底座盖体;所述底座主体的侧壁上开设第一对左右对称的导向孔和第二对左右对称的导向孔,第一对导向孔和第二对导向孔呈长条状且倾斜设置,第一对导向孔和第二对导向孔前后对称设置;所述底座主体内设有一对前后对称的滚轮机构,所述滚轮机构包括固定设置的导轨组件、与导轨组件滑动配合的滑块组件、安装在滑块组件上且左右对称设置的一对滚轮轴、以一对一方式安装在一对滚轮轴上且左右对称设置的一对滚轮;位于前方的滚轮机构的一对滚轮轴配合在第一对导向孔内,位于后方的滚轮机构的一对滚轮轴配合在第二对导向孔内;所述底座盖体内设有滚轮驱动机构,滚轮驱动机构与滑块组件联接,滚轮驱动机构驱动滑块组件沿导轨组件滑动;
[0007]所述延伸臂包括固定连接小臂的支架体、安装在支架体上的第一伸缩机构和第二伸缩机构、铰接在第一伸缩机构上的摆动机构、固定在第二伸缩机构上的摆动导向机构;所述支架体上枢接有大齿轮、第二中齿轮、第一小齿轮、传动轴,所述传动轴竖直设置且与安装在支架体上的动力装置联接,所述大齿轮固定在传动轴上,大齿轮与第二中齿轮啮合,第二中齿轮与第一小齿轮啮合;所述第一伸缩机构包括固定设置的第一螺柱,所述第一小齿轮的中央处开设与第一螺柱螺接的螺纹孔;所述第二伸缩机构包括固定设置的第二螺柱,所述第二中齿轮的中央处开设与第二螺柱螺接的螺纹孔;支架体上设有对第一伸缩机构和第二伸缩机构的伸缩进行导向的导向杆;所述摆动机构包括平行设置的第一轴和第二轴、与第一轴联接的第二动力装置,所述摆动导向机构包括直线形导向槽、设置在直线形导向槽端部且与直线形导向槽连通的扇形导向槽、设置在直线形导向槽端部且与直线形导向槽衔接的一对可伸缩导向杆;所述第二轴通过连接杆与第一伸缩机构铰接,第一轴和第二轴滑动配合在直线形导向槽内,第一轴与第二轴的距离值等于扇形导向槽的扇形半径值,所述第二动力装置用于驱动第一轴在扇形导向槽内摆动,第二动力装置滑动安装在摆动导向机构上。
[0008]按上述技术方案,本发明所述一种可自由移动的六轴机器人的工作原理如下:
[0009]第一,底座体中,腰转部件安装在底座体的底座盖体上。机器人需移动时,滚轮驱动机构驱动前后对称设置的两个滚轮机构中的滑块组件沿导轨组件滑动,两个滚轮机构中滑块组件运行的方向相反,位于前方的滚轮机构中的滑块组件前行而位于后方的滚轮机构中的滑块组件后行,位于前方的滚轮机构中的滑块组件带动一对滚轮轴沿第一对导向孔倾斜向下滑动,位于后方的滚轮机构中的滑块组件带动一对滚轮轴沿第二对导向孔倾斜向下滑动,位于前方的滚轮机构中的一对滚轮轴带动其上的一对滚轮倾斜向下移动,位于后方的滚轮机构中的一对滚轮轴带动其上的一对滚轮倾斜向下移动,如此,两对滚轮的底部低于底座主体的底面而与地面接触,机器人即可通过两对滚轮在地面上移动。机器人需固定时,在滚轮驱动机构的驱动下,两对滚轮复位,如此,两对滚轮的底部高于底座主体的底面而脱离与地面接触,底座主体的底面与地面直接接触,机器人即可固定在地面上。
[0010]第二,延伸臂中,动力装置驱动传动轴旋转,传动轴带动大齿轮旋转,大齿轮驱动第二中齿轮旋转,第二中齿轮驱动第一小齿轮旋转;所述第二中齿轮驱动第二螺柱下降,第二螺柱带动第二伸缩机构下降,所述第一小齿轮驱动第一螺柱上升,第一螺柱带动第一伸缩机构上升;第一伸缩机构带动摆动机构上升,第二伸缩机构带动摆动导向机构下降,第一轴和第二轴首先在直线形导向槽内滑动,之后,第一轴在一对可伸缩导向杆之间滑动,直至第一轴抵在扇形导向槽的侧壁上,此时,第二轴仍在直线形导向槽内;之后,一对可伸缩导向杆缩回摆动导向机构内,第一轴可在扇形导向槽内摆动;之后,第二动力装置驱动第一轴在扇形导向槽内摆动,安装在摆动机构上的执行末端亦随之摆动。当机器人无需使用延伸臂的摆动功能时,第二动力装置中断向第一轴输送的动力;之后,在动力装置的驱动下,第一伸缩机构下降而第二伸缩机构上升,第二轴在直线形导向槽内滑动以复位,第一轴在扇形导向槽内向复位的方向移动,由于第一轴在扇形导向槽内作了摆动,因此,第一轴偏离直线形导向槽,但是,第一轴可紧贴着扇形导向槽的一对倾斜边回归至扇形导向槽和直线形导向槽的连通处,再进入直线形导向槽;当第一轴和第二轴均进入直线形导向槽时,摆动机构被限位。
[0011 ]通过上述技术方案,本发明具有如下技术效果:第一,底座体设有滚轮的六轴机器人可方便机器人移动;第二,第一伸缩机构和第二伸缩机构的反向运行使摆动机构相对于摆动导向机构的升降动作迅速,以提高工作效率;第三,第一伸缩机构和第二伸缩机构的反向运动可拉长或缩短延伸臂的长度,进而拉长或缩短小臂和延伸臂的总长度,以适应各种工况;第四,摆动机构可相对于摆动导向机构作一定幅度的摆动,即赋予了小臂弯曲的功能,以适应各种工况。
[0012]作为本发明对底座体的一种说明,第一对左右对称的导向孔包括第一导向孔和第二导向孔,第二对左右对称的导向孔包括第三导向孔和第四导向孔,第一导向孔和第三导向孔开设在底座主体的左侧壁上,第二导向孔和第四导向孔开设在底座主体的右侧壁上;所述第一导向孔和第三导向孔在底座主体的左侧壁上呈八字形,所述第二导向孔和第四导向孔在底座主体的右侧壁上呈八字形。一对前后对称的滚轮机构包括第一滚轮机构和第二滚轮机构,第一滚轮机构和第二滚轮机构前后对称设置;第一滚轮机构包括固定设置的第一导轨组件、与第一导轨组件滑动配合的第一滑块组件、安装在第一滑块组件上且左右对称设置的第一对滚轮轴、以一对一方式安装在第一对滚轮轴上且左右对称设置的第一对滚轮;第二滚轮机构包括固定设置的第二导轨组件、与第二导轨组件滑动配合的第二滑块组件、安装在第二滑块组件上且左右对称设置的第二对滚轮轴、以一对一方式安装在第二对滚轮轴上且左右对称设置的第二对滚轮;所述第一对滚轮轴穿过第一导向孔和第二导向孔,第二对滚轮轴穿过第三导向孔和第四导向孔,第一对滚轮和第二对滚轮均位于底座主体的外侧。所述滚轮驱动机构与第一滑块组件和第二滑块组件联接,滚轮驱动机构驱动第一滑块组件沿第一导轨组件滑动,滚轮驱动机构驱动第二滑块组件沿第二导轨组件滑动,第一滑块组件带动第一对滚轮轴沿第一导向孔和第二导向孔滑动,第二滑块组件带动第二对滚轮轴沿第三导向孔和第四导向孔滑动。
[0013]按上述说明,底座体的工作原理如下:第一,机器人需移动时,滚轮驱动机构驱动第一滑块组件沿第一导轨组件滑动,第二滑块组件沿第二导轨组件滑动,第一滑块组件和第二滑块组件运行的方向相反,第一滑块组件前行而第二滑块组件后行,第一滑块组件带动第一对滚轮轴沿第一通孔和第二通孔倾斜向下滑动,第二滑块组件带动第二对滚轮轴沿第三通孔和第四通孔倾斜向下滑动,第一对滚轮轴带动其上的第一对滚轮倾斜向下移动,第二对滚轮轴带动其上的第二对滚轮倾斜向下移动,如此,第一对滚轮和第二对滚轮的底部低于底座主体的底面而与地面接触,机器人即可通过第一对滚轮和第二对滚轮在地面上移动;机器人需固定时,滚轮驱动机构驱动第一滑块组件沿第一导轨组件滑动,第二滑块组件沿第二导轨组件滑动,第一滑块组件和第二滑块组件运行的方向相反,第一滑块组件后行而第二滑块组件前行,第一滑块组件带动第一对滚轮轴沿第一通孔和第二通孔倾斜向上滑动,第二滑块组件带动第二对滚轮轴沿第三通孔和第四通孔倾斜向上滑动,第一对滚轮轴带动其上的第一对滚轮倾斜向上移动,第二对滚轮轴带动其上的第二对滚轮倾斜向上移动,如此,第一对滚轮和第二对滚轮的底部高于底座主体的底面而脱离与地面接触,底座主体的底面与地面直接接触,机器人即可固定在地面上。
[0014]作为本发明对底座体的一种说明,所述第一导轨组件包括固定设置在底座主体内的第一固定板、左右对称设置且固定在第一固定板上的第一左导轨和第一右导轨、位于第一左导轨和第一右导轨之间且固定在第一固定板上的第一中间导轨;所述第一滑块组件包括滑动配合在第一左导轨上的第一左滑块、滑动配合在第一右导轨上的第一右滑块、滑动配合在第一中间导轨上的第一中间滑块;所述第一对滚轮轴包括第一左滚轮轴和第一右滚轮轴,第一左滚轮轴安装在第一左滑块上,第一右滚轮轴安装在第一右滑块上,第一左滚轮轴滑动配合在第一导向孔内,第一右滚轮轴滑动配合在第二导向孔内,所述第一对滚轮包括第一左滚轮和第一右滚轮,第一左滚轮安装在第一左滚轮轴上,第一右滚轮安装在第一右滚轮轴上,所述第一左滑块和第一右滑块与第一中间滑块连接,滚轮驱动机构与第一中间滑块联接;所述第一左导轨、第一右导轨、第一中间导轨均倾斜设置,第一左导轨、第一右导轨、第一中间导轨的倾斜度相同,第一左导轨、第一右导轨、第一中间导轨的倾斜度相同于第一导向孔和第二导向孔的倾斜度。所述第二导轨组件包括固定设置在底座主体内的第二固定板、左右对称设置且固定在第二固定板上的第二左导轨和第二右导轨、位于第二左导轨和第二右导轨之间且固定在第二固定板上的第二中间导轨;所述第二滑块组件包括滑动配合在第二左导轨上的第二左滑块、滑动配合在第二右导轨上的第二右滑块、滑动配合在第二中间导轨上的第二中间滑块;所述第二对滚轮轴包括第二左滚轮轴和第二右滚轮轴,第二左滚轮轴安装在第二左滑块上,第二右滚轮轴安装在第二右滑块上,第二左滚轮轴滑动配合在第三导向孔内,第二右滚轮轴滑动配合在第四导向孔内,所述第二对滚轮包括第二左滚轮和第二右滚轮,第二左滚轮安装在第二左滚轮轴上,第二右滚轮安装在第二右滚轮轴上,所述第二左滑块和第二右滑块与第二中间滑块连接,滚轮驱动机构与第二中间滑块联接;所述第二左导轨、第二右导轨、第二中间导轨均倾斜设置,第二左导轨、第二右导轨、第二中间导轨的倾斜度相同,第二左导轨、第二右导轨、第二中间导轨的倾斜度相同于第三导向孔和第四导向孔的倾斜度。
[0015]基于上述说明,作为本发明对底座体的一种说明,所述第一中间滑块上铰接有第一左曲形轴和第一右曲形轴,第一左曲形轴的一端与第一中间滑块铰接,第一左曲形轴的另一端与第一左滚轮轴的右端铰接,第一右曲形轴的一端与第一中间滑块铰接,第一右曲形轴的另一端与第一右滚轮轴的左端铰接;所述第一左滚轮轴右端和第一右滚轮轴左端之间设有第一弹簧,第一弹簧的一端与第一左滚轮轴右端连接,第一弹簧的另一端与第一右滚轮轴左端连接;第一左导轨的底端和第一右导轨的底端均设有第一限位块;所述第一左滚轮轴滑动安装在第一左滑块上,第一右滚轮轴滑动安装在第一右滑块上;所述第二中间滑块上铰接有第二左曲形轴和第二右曲形轴,第二左曲形轴的一端与第二中间滑块铰接,第二左曲形轴的另一端与第二左滚轮轴的右端铰接,第二右曲形轴的一端与第二中间滑块铰接,第二右曲形轴的另一端与第二右滚轮轴的左端铰接;所述第二左滚轮轴右端和第二右滚轮轴左端之间设有第二弹簧,第二弹簧的一端与第二左滚轮轴右端连接,第二弹簧的另一端与第二右滚轮轴左端连接;第二左导轨的底端和第二右导轨的底端均设有第二限位块;所述第二左滚轮轴滑动安装在第二左滑块上,第二右滚轮轴滑动安装在第二右滑块上。
[0016]按上述说明,滚轮驱动机构驱动第一中间滑块在第一中间导轨上滑动,第一中间滑块通过第一左曲形轴带动第一左滚轮轴和第一左滑块沿第一左导轨滑动,第一中间滑块通过第一右曲形轴带动第一右滚轮轴和第一右滑块沿第一右导轨滑动,当第一左滑块斜下行至第一左导轨上的第一限位块处而第一右滑块斜下行至第一右导轨上的第一限位块处时,第一左滑块和第一右滑块停止运行,第一中间滑块继续沿第一中间导轨斜向下滑动,在第一左曲形轴和第一右曲形轴的作用下,第一中间滑块将第一左滚轮轴和第一右滚轮轴向左右两侧推开,即,位于左侧的第一左滚轮轴向左平移,位于右侧的第一右滚轮轴向右平移,如此,安装在第一左滚轮轴上第一左滚轮向左平移,安装在第一右滚轮轴上第一右滚轮向右平移;同理,在滚轮驱动机构的驱动下,安装在第二左滚轮轴上第二左滚轮向左平移,安装在第二右滚轮轴上第二右滚轮向右平移;如此设计,当第一对滚轮和第二对滚轮的底部高度低于底座主体的底面高度时,第一对滚轮和第二对滚轮水平横向扩展,第一对滚轮之间的距离变大,第二对滚轮之间的距离变大,以提高机器人底部的稳定性。
[0017]基于上述说明,作为本发明对底座体的进一步说明,所述第一左滚轮轴上设有第一左花键,第一左滑块上开设与第一左花键配合的第一左花键孔;所述第一右滚轮轴上设有第一右花键,第一右滑块上开设与第一右花键配合的第一右花键孔;所述第二左滚轮轴上设有第二左花键,第二左滑块上开设与第二左花键配合的第二左花键孔;所述第二右滚轮轴上设有第二右花键,第二右滑块上开设与第二右花键配合的第二右花键孔。按上述说明,所述第一左滚轮枢接在第一左滚轮轴上,第一右滚轮枢接在第一右滚轮轴上,第二左滚轮枢接在第二左滚轮轴上,第二右滚轮枢接在第二右滚轮轴上。
[0018]作为本发明对底座体的一种说明,所述滚轮驱动机构包括枢接在底座盖体内的双向螺杆、与双向螺杆中左旋螺纹螺接的第一螺纹件、与双向螺杆中右旋螺纹螺接的第二螺纹件、固定在第一螺纹件上的第一伸缩杆、固定在第二螺纹件上的第二伸缩杆、固定在双向螺杆上的第一齿轮、与第一齿轮啮合的第二齿轮、与第二齿轮联接且固定在底座盖体内的第一电机;所述底座盖体内侧壁上开设条形导向槽,第一螺纹件和第二螺纹件滑动配合在条形导向槽内,第一伸缩杆的底端与第一滑块组件铰接,第二伸缩杆的底端与第二滑块组件铰接。按上述说明,双向螺杆中的左旋螺纹段位于第一滚轮机构的上方,双向螺杆中的右旋螺纹段位于第二滚轮机构的上方,在第一电机的驱动下,双向螺杆旋转,双向螺杆驱动其上的第一螺纹件和第二螺纹件反向移动,第一螺纹件和第二螺纹件带动第一伸缩杆和第二伸缩杆反向移动,第一伸缩杆和第二伸缩杆相应地驱动第一中间滑块和第二中间滑块反向移动。
[0019]作为本发明对延伸臂的一种说明,所述支架体包括底座、支板;所述底座固定设置在小臂上,所述导向杆固定在底座上,所述支板固定在导向杆的顶部;所述大齿轮、第二中齿轮、第一小齿轮枢接在支板上,所述传动轴的顶端枢接在支板上,传动轴的底端枢接在底座上;所述第一伸缩机构包括第一伸缩底盘、一对第一伸缩块;所述第一伸缩底盘开设第一导向槽口,第一导向槽口与导向杆滑动配合;所述第一螺柱的数量为两个,两个第一螺柱竖直设置在第一伸缩底盘上,所述支板上开设一对第一通孔,一对第一螺柱穿过一对第一通孔;所述第一小齿轮的数量为两个,两个第一小齿轮以一对一的方式与一对第一螺柱螺接;所述一对第一伸缩块以一对一的方式安装在两个第一螺柱的顶部,所述摆动机构安装在一对第一伸缩块的顶部;所述第二伸缩机构包括第二伸缩底盘、伸缩盘;所述第二伸缩底盘开设第二导向槽口,第二导向槽口与导向杆滑动配合;所述第二螺柱的数量为两个,两个第二螺柱竖直设置在第二伸缩底盘上,第二伸缩底盘位于第一伸缩底盘的下方;所述第一伸缩底盘开设第二通孔,所述支板上开设第三通孔,两个第二螺柱向上穿过第二通孔和第三通孔;所述第二中齿轮的数量为两个,两个第二中齿轮以一对一的方式与两个第二螺柱螺接,两个第二中齿轮均与大齿轮嗤合,两个第二中齿轮以一对一的方式与两个第一小齿轮嗤合;所述伸缩盘安装在第二螺柱的顶部,所述摆动导向机构安装在伸缩盘上;所述伸缩盘上开设第四通孔,所述第一螺柱穿过第四通孔,所述第一伸缩块位于伸缩盘的上方。
[0020]按上述说明,所述大齿轮驱动左右对称设置的一对第二中齿轮,一对第二中齿轮驱动左右对称设置的一对第一小齿轮。所述一对第二中齿轮驱动一对第二螺柱上升,一对第二螺柱带动伸缩盘下降,伸缩盘带动安装在其上的摆动导向机构下降。所述一对第一小齿轮驱动一对第一螺柱上升,一对第一螺柱带动一对第一伸缩块上升,一对第一伸缩块带动安装在其上的摆动机构上升。
[0021]作为本发明对延伸臂的一种说明,所述第二中齿轮包括第二齿轮部、与第二齿轮部同轴设置的第二枢接部;所述第二齿轮部和第二枢接部的中央处设有贯通第二齿轮部和第二枢接部的螺纹孔;所述第二枢接部枢接在支板的第三通孔内;所述第一小齿轮包括第一齿轮部、与第一齿轮部同轴设置的第一枢接部;所述第一齿轮部和第一枢接部的中央处设有贯通第一齿轮部和第一枢接部的螺纹孔;所述第一枢接部枢接在支板的第一通孔内。
[0022]作为本发明对延伸臂的一种说明,所述第二伸缩底盘上竖直设置有第四螺柱、第六螺柱,第四螺柱、第六螺柱向上穿过第一伸缩底盘和支板,所述伸缩盘安装在第四螺柱、第六螺柱的顶部;所述支板上枢接有第四中齿轮、第六中齿轮,第四中齿轮、第六中齿轮位于支板和第一伸缩底盘之间,第四中齿轮的中央处、第六中齿轮的中央处均开设螺纹孔,第四螺柱螺接在第四中齿轮的螺纹孔内,第四中齿轮与大齿轮啮合,第六螺柱螺接在第六中齿轮的螺纹孔内,第六中齿轮与大齿轮啮合。按上述说明,大齿轮在驱动一对第二中齿轮旋转的同时,驱动第四中齿轮和第六中齿轮旋转,第四中齿轮和第六中齿轮相应地驱动第四螺柱和第六螺柱升降,第四螺柱和第六螺柱与一对第二中齿轮共同带动伸缩盘升降。
[0023]作为本发明对延伸臂的一种说明,所述动力装置包括安装在传动轴底部的蜗轮、与蜗轮嗤合的蜗杆、与蜗杆联接的第一伺服电机,蜗杆枢接在底座上,第一伺服电机安装在底座上。按上述说明,传动轴的转动由第一伺服电机驱动的蜗轮蜗杆驱动,由于蜗轮蜗杆具有良好的自锁功能,因此,本发明所述的摆动机构在摆动过程中可稳定地停留在空间的任意位置。
[0024]作为本发明对延伸臂的一种说明,所述摆动机构包括摆动体,所述第一轴和第二轴固定在摆动体上,摆动体上设有连接机器人执行末端的安装法兰;所述摆动导向机构包括固定在伸缩盘上的导向板,所述直线形导向槽和扇形导向槽开设在导向板上,所述第二动力装置滑动安装在导向板上。
[0025]基于上述对延伸臂的说明,延伸臂中,所述第二动力装置包括滑动安装在导向板上且横跨直线形导向槽的U形滑块、固定在U形滑块上的第二伺服电机、一端与第二伺服电机输出轴连接的第二连接杆、安装在第二连接杆另一端的摆动杆,摆动杆与第一轴固定连接,第二伺服电机输出轴的轴心线与第二轴的轴心线重合。按上述说明,在第一伸缩机构驱动摆动机构上升而第二伸缩机构驱动摆动导向机构下降的过程中,第一轴和第二轴随着摆动机构上升的同时,U形滑块亦随着摆动机构上升;具体地,导向板上设有直线导轨,U形滑块开设与直线导轨滑动配合的滑槽。
[0026]基于上述对延伸臂的说明,延伸臂中,所述一对可伸缩导向杆滑动插设在导向板中,可伸缩导向杆的侧壁上设在齿条,齿条啮合有小齿轮,小齿轮与第三伺服电机联接,第三伺服电机固定在导向板上;在第三伺服电机的驱动下,一对可伸缩导向杆可伸入扇形导向槽内,一对可伸缩导向杆之间的通道与直线形导向槽构成一完整的直线形导向通道。按上述说明,一对可伸缩导向杆中每根可伸缩导向杆均设有齿条,小齿轮的旋转可驱动齿条伸出或缩进导向板,齿条带动可伸缩导向杆伸出或缩进导向板;具体而言,可伸缩导向杆伸出导向板即伸出直线形导向槽的端部,进入扇形导向槽内,为第一轴直线进入扇形导向槽进行导向;当第一轴需在扇形导向槽内摆动时,一对可伸缩导向杆缩进导向板,如此,第一轴可在扇形导向槽内摆动。
[0027]作为本发明对延伸臂的一种说明,所述支架体上包裹有第一壳体,第一壳体与底座和支板固定连接;所述伸缩盘上包裹有第二壳体,第二壳体与伸缩盘固定连接,所述第一伸缩机构和第二伸缩机构位于第二壳体内。
【附图说明】
[0028]下面结合附图对本发明做进一步的说明:
[0029]图1为本发明一种可自由移动的六轴机器人的结构示意图;
[0030]图2为图1中底座体10的结构示意图;
[0031]图3为图2中底座体10隐去底座盖体12后的结构示意图;
[0032]图4为图2中底座盖体12的结构示意图;
[0033]图5为本发明所述底座体10中第一对滚轮和第二对滚轮的底部高度低于底座体10底面尚度时的结构不意图;
[0034]图6为图5中底座体10的底座主体11的结构示意图;
[0035]图7为图1中延伸臂a的结构示意图;
[0036]图8为图7中延伸臂a隐去第一壳体a66和第二壳体a67后的结构示意图;
[0037]图9为图8中支架体a61、第一伸缩机构a62、第二伸缩机构a63的组合结构示意图;
[0038]图10为图9中A-A向剖视图;
[0039]图11为图10中第二中齿轮a612与支板a617的组装示意图;
[0040]图12为图8中摆动机构a64和摆动导向机构a65的组合结构示意图;
[0041 ]图13为图12中摆动导向机构a65的结构示意图;
[0042]图14为图12中摆动机构a64的结构示意图;
[0043]图15为图12中摆动机构a64中的第一轴a641升至摆动导向机构a65中扇形导向槽a652顶部位置时的工作示意图;
[0044]图16为图12中摆动机构a64中的第一轴a641在摆动导向机构a65的扇形导向槽a652内摆动时的工作示意图。
[0045]图中符号说明:
[0046]10、底座体;11、底座主体;111、第一导向孔;112、第二导向孔;113、第三导向孔;
114、第四导向孔;12、底座盖体;20、腰转部件;30、大臂;40、小臂;50、第一滚轮机构;51、第一固定板;521、第一左导轨;522、第一右导轨;53、第一中间导轨;541、第一左滑块;542、第一右滑块;55、第一中间滑块;560、第一弹簧;561、第一左滚轮轴;562、第一右滚轮轴;571、第一左滚轮;572、第一右滚轮;581、第一左曲形轴;582、第一右曲形轴;500、第二滚轮机构;60、滚轮驱动机构;61、双向螺杆;621、第一螺纹件;622、第二螺纹件;631、第一伸缩杆;632、第二伸缩杆;64、第一齿轮;65、条形导向槽;
[0047]a、延伸臂;a61、支架体;a611、大齿轮;a612、第二中齿轮;a6121、第二齿轮部;a6122、第二枢接部;a6123、螺纹孔;a613、第一小齿轮;a614、传动轴;a615、导向杆;a616、底座;a617、支板;a618、第四中齿轮;a619、第六中齿轮;a62、第一伸缩机构;a621、第一螺柱;a623、第一伸缩底盘;a624、第一伸缩块;a626、第一导向槽口;a63、第二伸缩机构;a631、第二螺柱;a633、第二伸缩底盘;a634、伸缩盘;a636、第二导向槽口 ;a637、第四螺柱;a638、第六螺柱;a64、摆动机构;a640、摆动体;a641、第一轴;a642、第二轴;a643、连接杆;a644、安装法兰;a646、U形滑块;a647、第二伺服电机;a648、摆动杆;a65、摆动导向机构;a650、导向板;a651、直线形导向槽;a652、扇形导向槽;a653、可伸缩导向杆;a654、齿条;a655、小齿轮;a656、第三伺服电机;a66、第一壳体;a67、第二壳体。
【具体实施方式】
[0048]如图1,一种可自由移动的六轴机器人,包括底座体10、枢接在底座体上的腰转部件20、枢接在腰转部件上的大臂30、安装在大臂上的小臂40、安装在小臂上的延伸臂a,腰转部件绕底座体转动,大臂绕腰转部件转动。
[0049]结合图2至图6,所述底座体包括中空的底座主体11、盖合在底座主体上的底座盖体12;所述底座主体的侧壁上开设第一对左右对称的导向孔和第二对左右对称的导向孔,第一对导向孔和第二对导向孔呈长条状且倾斜设置,第一对导向孔和第二对导向孔前后对称设置;所述底座主体内设有一对前后对称的滚轮机构,所述滚轮机构包括固定设置的导轨组件、与导轨组件滑动配合的滑块组件、安装在滑块组件上且左右对称设置的一对滚轮轴、以一对一方式安装在一对滚轮轴上且左右对称设置的一对滚轮;位于前方的滚轮机构的一对滚轮轴配合在第一对导向孔内,位于后方的滚轮机构的一对滚轮轴配合在第二对导向孔内;所述底座盖体内设有滚轮驱动机构60,滚轮驱动机构与滑块组件联接,滚轮驱动机构驱动滑块组件沿导轨组件滑动。
[0050]底座体10中,第一对左右对称的导向孔包括第一导向孔111和第二导向孔112,第二对左右对称的导向孔包括第三导向孔113和第四导向孔114,第一导向孔和第三导向孔开设在底座主体的左侧壁上,第二导向孔和第四导向孔开设在底座主体的右侧壁上;所述第一导向孔111和第三导向孔113在底座主体11的左侧壁上呈八字形,所述第二导向孔112和第四导向孔114在底座主体的右侧壁上呈八字形。一对前后对称的滚轮机构包括第一滚轮机构50和第二滚轮机构500,第一滚轮机构和第二滚轮机构前后对称设置;第一滚轮机构包括固定设置的第一导轨组件、与第一导轨组件滑动配合的第一滑块组件、安装在第一滑块组件上且左右对称设置的第一对滚轮轴、以一对一方式安装在第一对滚轮轴上且左右对称设置的第一对滚轮;第二滚轮机构包括固定设置的第二导轨组件、与第二导轨组件滑动配合的第二滑块组件、安装在第二滑块组件上且左右对称设置的第二对滚轮轴、以一对一方式安装在第二对滚轮轴上且左右对称设置的第二对滚轮;所述第一对滚轮轴穿过第一导向孔和第二导向孔,第二对滚轮轴穿过第三导向孔和第四导向孔,第一对滚轮和第二对滚轮均位于底座主体的外侧。所述滚轮驱动机构60与第一滑块组件和第二滑块组件联接,滚轮驱动机构驱动第一滑块组件沿第一导轨组件滑动,滚轮驱动机构驱动第二滑块组件沿第二导轨组件滑动,第一滑块组件带动第一对滚轮轴沿第一导向孔和第二导向孔滑动,第二滑块组件带动第二对滚轮轴沿第三导向孔和第四导向孔滑动。
[0051 ]底座体10中,所述第一导轨组件包括固定设置在底座主体11内的第一固定板51、左右对称设置且固定在第一固定板上的第一左导轨521和第一右导轨522、位于第一左导轨和第一右导轨之间且固定在第一固定板上的第一中间导轨53;所述第一滑块组件包括滑动配合在第一左导轨上的第一左滑块541、滑动配合在第一右导轨上的第一右滑块542、滑动配合在第一中间导轨上的第一中间滑块55;所述第一对滚轮轴包括第一左滚轮轴561和第一右滚轮轴562,第一左滚轮轴安装在第一左滑块上,第一右滚轮轴安装在第一右滑块上,第一左滚轮轴滑动配合在第一导向孔111内,第一右滚轮轴滑动配合在第二导向孔112内,所述第一对滚轮包括第一左滚轮571和第一右滚轮572,第一左滚轮安装在第一左滚轮轴上,第一右滚轮安装在第一右滚轮轴上,所述第一左滑块和第一右滑块与第一中间滑块连接,滚轮驱动机构与第一中间滑块联接;所述第一左导轨、第一右导轨、第一中间导轨均倾斜设置,第一左导轨、第一右导轨、第一中间导轨的倾斜度相同,第一左导轨、第一右导轨、第一中间导轨的倾斜度相同于第一导向孔和第二导向孔的倾斜度。所述第二导轨组件包括固定设置在底座主体内的第二固定板、左右对称设置且固定在第二固定板上的第二左导轨和第二右导轨、位于第二左导轨和第二右导轨之间且固定在第二固定板上的第二中间导轨;所述第二滑块组件包括滑动配合在第二左导轨上的第二左滑块、滑动配合在第二右导轨上的第二右滑块、滑动配合在第二中间导轨上的第二中间滑块;所述第二对滚轮轴包括第二左滚轮轴和第二右滚轮轴,第二左滚轮轴安装在第二左滑块上,第二右滚轮轴安装在第二右滑块上,第二左滚轮轴滑动配合在第三导向孔113内,第二右滚轮轴滑动配合在第四导向孔114内,所述第二对滚轮包括第二左滚轮和第二右滚轮,第二左滚轮安装在第二左滚轮轴上,第二右滚轮安装在第二右滚轮轴上,所述第二左滑块和第二右滑块与第二中间滑块连接,滚轮驱动机构与第二中间滑块联接;所述第二左导轨、第二右导轨、第二中间导轨均倾斜设置,第二左导轨、第二右导轨、第二中间导轨的倾斜度相同,第二左导轨、第二右导轨、第二中间导轨的倾斜度相同于第三导向孔和第四导向孔的倾斜度。
[0052]底座体10中,所述第一中间滑块55上铰接有第一左曲形轴581和第一右曲形轴582,第一左曲形轴的一端与第一中间滑块铰接,第一左曲形轴的另一端与第一左滚轮轴561的右端铰接,第一右曲形轴562的一端与第一中间滑块铰接,第一右曲形轴的另一端与第一右滚轮轴562的左端铰接;所述第一左滚轮轴右端和第一右滚轮轴左端之间设有第一弹簧560,第一弹簧的一端与第一左滚轮轴右端连接,第一弹簧的另一端与第一右滚轮轴左端连接;第一左导轨521的底端和第一右导轨522的底端均设有第一限位块;所述第一左滚轮轴滑动安装在第一左滑块541上,第一右滚轮轴滑动安装在第一右滑块542上。所述第二中间滑块上铰接有第二左曲形轴和第二右曲形轴,第二左曲形轴的一端与第二中间滑块铰接,第二左曲形轴的另一端与第二左滚轮轴的右端铰接,第二右曲形轴的一端与第二中间滑块铰接,第二右曲形轴的另一端与第二右滚轮轴的左端铰接;所述第二左滚轮轴右端和第二右滚轮轴左端之间设有第二弹簧,第二弹簧的一端与第二左滚轮轴右端连接,第二弹簧的另一端与第二右滚轮轴左端连接;第二左导轨的底端和第二右导轨的底端均设有第二限位块;所述第二左滚轮轴滑动安装在第二左滑块上,第二右滚轮轴滑动安装在第二右滑块上。
[0053]底座体10中,所述第一左滚轮轴561上设有第一左花键,第一左滑块541上开设与第一左花键配合的第一左花键孔;所述第一右滚轮轴562上设有第一右花键,第一右滑块542上开设与第一右花键配合的第一右花键孔。所述第二左滚轮轴上设有第二左花键,第二左滑块上开设与第二左花键配合的第二左花键孔;所述第二右滚轮轴上设有第二右花键,第二右滑块上开设与第二右花键配合的第二右花键孔。
[0054]底座体10中,所述滚轮驱动机构60包括枢接在底座盖体12内的双向螺杆61、与双向螺杆中左旋螺纹螺接的第一螺纹件621、与双向螺杆中右旋螺纹螺接的第二螺纹件622、固定在第一螺纹件上的第一伸缩杆631、固定在第二螺纹件上的第二伸缩杆632、固定在双向螺杆上的第一齿轮64、与第一齿轮啮合的第二齿轮、与第二齿轮联接且固定在底座盖体内的第一电机;所述底座盖体内侧壁上开设条形导向槽65,第一螺纹件和第二螺纹件滑动配合在条形导向槽内,第一伸缩杆的底端与第一滑块组件铰接,第二伸缩杆的底端与第二滑块组件纟父接。
[0055]结合图7至图16,所述延伸臂包括固定连接小臂的支架体a61、安装在支架体上的第一伸缩机构a62和第二伸缩机构a63、铰接在第一伸缩机构上的摆动机构a64、固定在第二伸缩机构上的摆动导向机构a65;所述支架体上枢接有大齿轮a611、第二中齿轮a612、第一小齿轮a613、传动轴a614,所述传动轴竖直设置且与安装在支架体上的动力装置联接,所述大齿轮固定在传动轴上,大齿轮与第二中齿轮啮合,第二中齿轮与第一小齿轮啮合;所述第一伸缩机构包括固定设置的第一螺柱a621,所述第一小齿轮的中央处开设与第一螺柱螺接的螺纹孔;所述第二伸缩机构包括固定设置的第二螺柱a631,所述第二中齿轮的中央处开设与第二螺柱螺接的螺纹孔;支架体上设有对第一伸缩机构和第二伸缩机构的伸缩进行导向的导向杆a615;所述摆动机构包括平行设置的第一轴a641和第二轴a642、与第一轴联接的第二动力装置,所述摆动导向机构包括直线形导向槽a651、设置在直线形导向槽端部且与直线形导向槽连通的扇形导向槽a652、设置在直线形导向槽端部且与直线形导向槽衔接的一对可伸缩导向杆a653 ;所述第二轴通过连接杆a643与第一伸缩机构铰接,第一轴和第二轴滑动配合在直线形导向槽内,第一轴与第二轴的距离值等于扇形导向槽的扇形半径值,所述第二动力装置用于驱动第一轴在扇形导向槽内摆动,第二动力装置滑动安装在摆动导向机构上。
[0056]延伸臂a中,所述支架体包括底座a616、支板a617;所述底座固定设置在小臂上,所述导向杆a615固定在底座上,所述支板固定在导向杆的顶部;所述大齿轮a611、第二中齿轮a612、第一小齿轮a613枢接在支板上,所述传动轴a614的顶端枢接在支板上,传动轴的底端枢接在底座上。所述第一伸缩机构包括第一伸缩底盘a623、一对第一伸缩块a624;所述第一伸缩底盘开设第一导向槽口 a626,第一导向槽口与导向杆滑动配合;所述第一螺柱a621的数量为两个,两个第一螺柱竖直设置在第一伸缩底盘上,所述支板上开设一对第一通孔,一对第一螺柱穿过一对第一通孔;所述第一小齿轮的数量为两个,两个第一小齿轮以一对一的方式与一对第一螺柱螺接;所述一对第一伸缩块以一对一的方式安装在两个第一螺柱的顶部,所述摆动机构安装在一对第一伸缩块的顶部。所述第二伸缩机构包括第二伸缩底盘a633、伸缩盘a634;所述第二伸缩底盘开设第二导向槽口 a636,第二导向槽口与导向杆滑动配合;所述第二螺柱a631的数量为两个,两个第二螺柱竖直设置在第二伸缩底盘上,第二伸缩底盘位于第一伸缩底盘的下方;所述第一伸缩底盘开设第二通孔,所述支板上开设第三通孔,两个第二螺柱向上穿过第二通孔和第三通孔;所述第二中齿轮a612的数量为两个,两个第二中齿轮以一对一的方式与两个第二螺柱螺接,两个第二中齿轮均与大齿轮啮合,两个第二中齿轮以一对一的方式与两个第一小齿轮啮合;所述伸缩盘安装在第二螺柱的顶部,所述摆动导向机构安装在伸缩盘上;所述伸缩盘上开设第四通孔,所述第一螺柱穿过第四通孔,所述第一伸缩块位于伸缩盘的上方。所述第二中齿轮a612包括第二齿轮部a6121、与第二齿轮部同轴设置的第二枢接部a6122;所述第二齿轮部和第二枢接部的中央处设有贯通第二齿轮部和第二枢接部的螺纹孔a6123;所述第二枢接部枢接在支板a617的第三通孔内;所述第一小齿轮a613包括第一齿轮部、与第一齿轮部同轴设置的第一枢接部;所述第一齿轮部和第一枢接部的中央处设有贯通第一齿轮部和第一枢接部的螺纹孔;所述第一枢接部枢接在支板a617的第一通孔内。所述支架体a61上包裹有第一壳体a66,第一壳体与底座a614和支板a615固定连接;所述伸缩盘a634上包裹有第二壳体a67,第二壳体与伸缩盘固定连接,所述第一伸缩机构a62和第二伸缩机构a63位于第二壳体内。
[0057]延伸臂a中,所述第二伸缩底盘a633上竖直设置有第四螺柱a637、第六螺柱a638,第四螺柱、第六螺柱向上穿过第一伸缩底盘a623和支板a617,所述伸缩盘a634安装在第四螺柱、第六螺柱的顶部;所述支板上枢接有第四中齿轮a618、第六中齿轮a619,第四中齿轮、第六中齿轮位于支板和第一伸缩底盘之间,第四中齿轮的中央处、第六中齿轮的中央处均开设螺纹孔,第四螺柱螺接在第四中齿轮的螺纹孔内,第四中齿轮与大齿轮a611啮合,第六螺柱螺接在第六中齿轮的螺纹孔内,第六中齿轮与大齿轮啮合。
[0058]延伸臂a中,所述动力装置包括安装在传动轴a614底部的蜗轮a661、与蜗轮啮合的蜗杆a662、与蜗杆联接的第一伺服电机a663,蜗杆枢接在底座上,第一伺服电机安装在底座上。
[0059]延伸臂a中,所述摆动机构a64包括摆动体a640,所述第一轴a641和第二轴a642固定在摆动体上,摆动体上设有连接机器人执行末端的安装法兰a644;所述摆动导向机构a65包括固定在伸缩盘a634上的导向板a650,所述直线形导向槽a651和扇形导向槽a652开设在导向板上,所述第二动力装置滑动安装在导向板上。所述第二动力装置包括滑动安装在导向板a650上且横跨直线形导向槽a651的U形滑块a646、固定在U形滑块上的第二伺服电机a647、一端与第二伺服电机输出轴连接的第二连接杆、安装在第二连接杆另一端的摆动杆a648,摆动杆与第一轴a641固定连接,第二伺服电机输出轴的轴心线与第二轴的轴心线重合。所述一对可伸缩导向杆a653滑动插设在导向板a650中,可伸缩导向杆的侧壁上设在齿条a654,齿条啮合有小齿轮a655,小齿轮与第三伺服电机a656联接,第三伺服电机固定在导向板上;在第三伺服电机的驱动下,一对可伸缩导向杆可伸入扇形导向槽a652内,一对可伸缩导向杆之间的通道与直线形导向槽a651构成一完整的直线形导向通道。
[0060]实际操作中,本发明所述一种可自由移动的六轴机器人的工作流程如下:
[0061]第一,腰转部件20安装在底座体10的底座盖体12上。
[0062]第二,机器人需移动时,滚轮驱动机构60中的第一伸缩杆631驱动第一中间滑块55沿第一中间导轨53滑动,第一中间滑块55带动整个第一滑块组件沿第一导轨组件滑动;滚轮驱动机构60中的第二伸缩杆632驱动第二中间滑块沿第二中间导轨滑动,第二中间滑块带动整个第二滑块组件沿第二导轨组件滑动;第一滑块组件和第二滑块组件运行的方向相反,第一滑块组件前行而第二滑块组件后行,第一滑块组件带动第一对滚轮轴沿第一导向孔111和第二导向孔112倾斜向下滑动,第二滑块组件带动第二对滚轮轴沿第三导向孔113和第四导向孔114倾斜向下滑动,第一对滚轮轴带动其上的第一对滚轮倾斜向下移动,第二对滚轮轴带动其上的第二对滚轮倾斜向下移动,如此,第一对滚轮和第二对滚轮的底部低于底座主体11的底面而与地面接触,机器人即可通过第一对滚轮和第二对滚轮在地面上移动。
[0063]第三,机器人需固定时,滚轮驱动机构60驱动第一伸缩杆631和第二伸缩杆632复位,第一滑块组件和第二滑块组件亦随之复位,第一滑块组件带动第一对滚轮轴沿第一导向孔111和第二导向孔112倾斜向上滑动,第二滑块组件带动第二对滚轮轴沿第三导向孔113和第四导向孔114倾斜向上滑动,第一对滚轮轴带动其上的第一对滚轮倾斜向上移动,第二对滚轮轴带动其上的第二对滚轮倾斜向上移动,如此,第一对滚轮和第二对滚轮的底部高于底座主体11的底面而脱离与地面接触,底座主体11的底面与地面直接接触,机器人即可固定在地面上。
[0064]第四,延伸臂a中,动力装置驱动传动轴a614旋转,传动轴带动大齿轮a611旋转,大齿轮驱动第二中齿轮a612旋转,第二中齿轮驱动第一小齿轮a613旋转;所述第二中齿轮a612驱动第二螺柱a631下降,第二螺柱带动第二伸缩机构a63下降,所述第一小齿轮a613驱动第一螺柱a621上升,第一螺柱带动第一伸缩机构a62上升;第一伸缩机构带动摆动机构a64上升,第二伸缩机构a63带动摆动导向机构a65下降;第一轴a641和第二轴a642首先在直线形导向槽a651内滑动,之后,第一轴在一对可伸缩导向杆a653之间滑动,直至第一轴a641抵在扇形导向槽a652的侧壁上,此时,第二轴a642仍在直线形导向槽a651内;之后,一对可伸缩导向杆a653缩回摆动导向机构a65内,第一轴a641可在扇形导向槽a652内摆动;之后,第二动力装置驱动第一轴a641在扇形导向槽a652内摆动,安装在摆动机构a64上的机器人执行末端50亦随之摆动。
[0065]第五,当机器人无需使用延伸臂a的摆动功能时,第二动力装置中断向第一轴a641输送的动力;之后,在动力装置的驱动下,第一伸缩机构a62下降而第二伸缩机构a63上升,第二轴a642在直线形导向槽a651内滑动以复位,第一轴a641在扇形导向槽a652内向复位的方向移动,由于第一轴a641在扇形导向槽a652内作了摆动,因此,第一轴a641偏离直线形导向槽a651,但是,第一轴a641可紧贴着扇形导向槽a652的一对倾斜边回归至扇形导向槽a652和直线形导向槽a651的连通处,再进入直线形导向槽a651;当第一轴a641和第二轴a642均进入直线形导向槽a651时,摆动机构a64被限位。
[0066]以上内容仅为本发明的较佳实施方式,对于本领域的普通技术人员,依据本发明的思想,在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
【主权项】
1.一种可自由移动的六轴机器人,包括底座体(10)、枢接在底座体上的腰转部件(20)、枢接在腰转部件上的大臂(30)、安装在大臂上的小臂(40)、安装在小臂上的延伸臂(a),腰转部件绕底座体转动,大臂绕腰转部件转动;其特征在于: 所述底座体包括中空的底座主体(I I)、盖合在底座主体上的底座盖体(12);所述底座主体的侧壁上开设第一对左右对称的导向孔和第二对左右对称的导向孔,第一对导向孔和第二对导向孔呈长条状且倾斜设置,第一对导向孔和第二对导向孔前后对称设置;所述底座主体内设有一对前后对称的滚轮机构,所述滚轮机构包括固定设置的导轨组件、与导轨组件滑动配合的滑块组件、安装在滑块组件上且左右对称设置的一对滚轮轴、以一对一方式安装在一对滚轮轴上且左右对称设置的一对滚轮;位于前方的滚轮机构的一对滚轮轴配合在第一对导向孔内,位于后方的滚轮机构的一对滚轮轴配合在第二对导向孔内;所述底座盖体内设有滚轮驱动机构(60),滚轮驱动机构与滑块组件联接,滚轮驱动机构驱动滑块组件沿导轨组件滑动; 所述延伸臂包括固定连接小臂的支架体(a61)、安装在支架体上的第一伸缩机构(a62)和第二伸缩机构(a63)、铰接在第一伸缩机构上的摆动机构(a64)、固定在第二伸缩机构上的摆动导向机构(a65);所述支架体上枢接有大齿轮(a611)、第二中齿轮(a612)、第一小齿轮(a613)、传动轴(a614),所述传动轴竖直设置且与安装在支架体上的动力装置联接,所述大齿轮固定在传动轴上,大齿轮与第二中齿轮啮合,第二中齿轮与第一小齿轮啮合;所述第一伸缩机构包括固定设置的第一螺柱(a621),所述第一小齿轮的中央处开设与第一螺柱螺接的螺纹孔;所述第二伸缩机构包括固定设置的第二螺柱(a631),所述第二中齿轮的中央处开设与第二螺柱螺接的螺纹孔;支架体上设有对第一伸缩机构和第二伸缩机构的伸缩进行导向的导向杆(a615);所述摆动机构包括平行设置的第一轴(a641)和第二轴(a642)、与第一轴联接的第二动力装置,所述摆动导向机构包括直线形导向槽(a651)、设置在直线形导向槽端部且与直线形导向槽连通的扇形导向槽(a652)、设置在直线形导向槽端部且与直线形导向槽衔接的一对可伸缩导向杆(a653);所述第二轴通过连接杆(a643)与第一伸缩机构铰接,第一轴和第二轴滑动配合在直线形导向槽内,第一轴与第二轴的距离值等于扇形导向槽的扇形半径值,所述第二动力装置用于驱动第一轴在扇形导向槽内摆动,第二动力装置滑动安装在摆动导向机构上。2.如权利要求1所述的一种可自由移动的六轴机器人,其特征在于:底座体(10)中,第一对左右对称的导向孔包括第一导向孔(111)和第二导向孔(112),第二对左右对称的导向孔包括第三导向孔(113)和第四导向孔(114),第一导向孔和第三导向孔开设在底座主体的左侧壁上,第二导向孔和第四导向孔开设在底座主体的右侧壁上;所述第一导向孔(111)和第三导向孔(113)在底座主体(11)的左侧壁上呈八字形,所述第二导向孔(112)和第四导向孔(114)在底座主体的右侧壁上呈八字形; 一对前后对称的滚轮机构包括第一滚轮机构(50)和第二滚轮机构(500),第一滚轮机构和第二滚轮机构前后对称设置;第一滚轮机构包括固定设置的第一导轨组件、与第一导轨组件滑动配合的第一滑块组件、安装在第一滑块组件上且左右对称设置的第一对滚轮轴、以一对一方式安装在第一对滚轮轴上且左右对称设置的第一对滚轮;第二滚轮机构包括固定设置的第二导轨组件、与第二导轨组件滑动配合的第二滑块组件、安装在第二滑块组件上且左右对称设置的第二对滚轮轴、以一对一方式安装在第二对滚轮轴上且左右对称设置的第二对滚轮;所述第一对滚轮轴穿过第一导向孔和第二导向孔,第二对滚轮轴穿过第三导向孔和第四导向孔,第一对滚轮和第二对滚轮均位于底座主体的外侧; 所述滚轮驱动机构(60)与第一滑块组件和第二滑块组件联接,滚轮驱动机构驱动第一滑块组件沿第一导轨组件滑动,滚轮驱动机构驱动第二滑块组件沿第二导轨组件滑动,第 滑块组件带动第一对滚轮轴沿第一导向孔和第二导向孔滑动,第二滑块组件带动第二对滚轮轴沿第三导向孔和第四导向孔滑动。3.如权利要求2所述的一种可自由移动的六轴机器人,其特征在于:底座体(10)中,所述第一导轨组件包括固定设置在底座主体(11)内的第一固定板(51)、左右对称设置且固定在第一固定板上的第一左导轨(521)和第一右导轨(522)、位于第一左导轨和第一右导轨之间且固定在第一固定板上的第一中间导轨(53);所述第一滑块组件包括滑动配合在第一左导轨上的第一左滑块(541)、滑动配合在第一右导轨上的第一右滑块(542)、滑动配合在第一中间导轨上的第一中间滑块(55);所述第一对滚轮轴包括第一左滚轮轴(561)和第一右滚轮轴(562),第一左滚轮轴安装在第一左滑块上,第一右滚轮轴安装在第一右滑块上,第一左滚轮轴滑动配合在第一导向孔(111)内,第一右滚轮轴滑动配合在第二导向孔(112)内,所述第一对滚轮包括第一左滚轮(571)和第一右滚轮(572),第一左滚轮安装在第一左滚轮轴上,第一右滚轮安装在第一右滚轮轴上,所述第一左滑块和第一右滑块与第一中间滑块连接,滚轮驱动机构与第一中间滑块联接;所述第一左导轨、第一右导轨、第一中间导轨均倾斜设置,第一左导轨、第一右导轨、第一中间导轨的倾斜度相同,第一左导轨、第一右导轨、第一中间导轨的倾斜度相同于第一导向孔和第二导向孔的倾斜度; 所述第二导轨组件包括固定设置在底座主体内的第二固定板、左右对称设置且固定在第二固定板上的第二左导轨和第二右导轨、位于第二左导轨和第二右导轨之间且固定在第二固定板上的第二中间导轨;所述第二滑块组件包括滑动配合在第二左导轨上的第二左滑块、滑动配合在第二右导轨上的第二右滑块、滑动配合在第二中间导轨上的第二中间滑块;所述第二对滚轮轴包括第二左滚轮轴和第二右滚轮轴,第二左滚轮轴安装在第二左滑块上,第二右滚轮轴安装在第二右滑块上,第二左滚轮轴滑动配合在第三导向孔(I 13)内,第二右滚轮轴滑动配合在第四导向孔(114)内,所述第二对滚轮包括第二左滚轮和第二右滚轮,第二左滚轮安装在第二左滚轮轴上,第二右滚轮安装在第二右滚轮轴上,所述第二左滑块和第二右滑块与第二中间滑块连接,滚轮驱动机构与第二中间滑块联接;所述第二左导轨、第二右导轨、第二中间导轨均倾斜设置,第二左导轨、第二右导轨、第二中间导轨的倾斜度相同,第二左导轨、第二右导轨、第二中间导轨的倾斜度相同于第三导向孔和第四导向孔的倾斜度。4.如权利要求3所述的一种可自由移动的六轴机器人,其特征在于:底座体(10)中,所述第一中间滑块(55)上铰接有第一左曲形轴(581)和第一右曲形轴(582),第一左曲形轴的一端与第一中间滑块铰接,第一左曲形轴的另一端与第一左滚轮轴(561)的右端铰接,第一右曲形轴(562)的一端与第一中间滑块铰接,第一右曲形轴的另一端与第一右滚轮轴(562)的左端铰接;所述第一左滚轮轴右端和第一右滚轮轴左端之间设有第一弹簧(560),第一弹簧的一端与第一左滚轮轴右端连接,第一弹簧的另一端与第一右滚轮轴左端连接;第一左导轨(521)的底端和第一右导轨(522)的底端均设有第一限位块;所述第一左滚轮轴滑动安装在第一左滑块(541)上,第一右滚轮轴滑动安装在第一右滑块(542)上; 所述第二中间滑块上铰接有第二左曲形轴和第二右曲形轴,第二左曲形轴的一端与第二中间滑块铰接,第二左曲形轴的另一端与第二左滚轮轴的右端铰接,第二右曲形轴的一端与第二中间滑块铰接,第二右曲形轴的另一端与第二右滚轮轴的左端铰接;所述第二左滚轮轴右端和第二右滚轮轴左端之间设有第二弹簧,第二弹簧的一端与第二左滚轮轴右端连接,第二弹簧的另一端与第二右滚轮轴左端连接;第二左导轨的底端和第二右导轨的底端均设有第二限位块;所述第二左滚轮轴滑动安装在第二左滑块上,第二右滚轮轴滑动安装在第二右滑块上。5.如权利要求4所述的一种可自由移动的六轴机器人,其特征在于:底座体(10)中,所述第一左滚轮轴(561)上设有第一左花键,第一左滑块(541)上开设与第一左花键配合的第一左花键孔;所述第一右滚轮轴(562)上设有第一右花键,第一右滑块(542)上开设与第一右花键配合的第一右花键孔; 所述第二左滚轮轴上设有第二左花键,第二左滑块上开设与第二左花键配合的第二左花键孔;所述第二右滚轮轴上设有第二右花键,第二右滑块上开设与第二右花键配合的第二右花键孔。6.如权利要求2所述的一种可自由移动的六轴机器人,其特征在于:底座体(10)中,所述滚轮驱动机构(60)包括枢接在底座盖体(12)内的双向螺杆(61)、与双向螺杆中左旋螺纹螺接的第一螺纹件(621)、与双向螺杆中右旋螺纹螺接的第二螺纹件(622)、固定在第一螺纹件上的第一伸缩杆(631)、固定在第二螺纹件上的第二伸缩杆(632)、固定在双向螺杆上的第一齿轮(64)、与第一齿轮啮合的第二齿轮、与第二齿轮联接且固定在底座盖体内的第一电机;所述底座盖体内侧壁上开设条形导向槽(65),第一螺纹件和第二螺纹件滑动配合在条形导向槽内,第一伸缩杆的底端与第一滑块组件铰接,第二伸缩杆的底端与第二滑块组件铰接。7.如权利要求1所述的一种可自由移动的六轴机器人,其特征在于:延伸臂(a)中,所述支架体包括底座(a616)、支板(a617);所述底座固定设置在小臂上,所述导向杆(a615)固定在底座上,所述支板固定在导向杆的顶部;所述大齿轮(a611)、第二中齿轮(a612)、第一小齿轮(a613)枢接在支板上,所述传动轴(a614)的顶端枢接在支板上,传动轴的底端枢接在底座上; 所述第一伸缩机构包括第一伸缩底盘(a623)、一对第一伸缩块(a624);所述第一伸缩底盘开设第一导向槽口(a626),第一导向槽口与导向杆滑动配合;所述第一螺柱(a621)的数量为两个,两个第一螺柱竖直设置在第一伸缩底盘上,所述支板上开设一对第一通孔,一对第一螺柱穿过一对第一通孔;所述第一小齿轮的数量为两个,两个第一小齿轮以一对一的方式与一对第一螺柱螺接;所述一对第一伸缩块以一对一的方式安装在两个第一螺柱的顶部,所述摆动机构安装在一对第一伸缩块的顶部; 所述第二伸缩机构包括第二伸缩底盘(a633)、伸缩盘(a634);所述第二伸缩底盘开设第二导向槽口(a636),第二导向槽口与导向杆滑动配合;所述第二螺柱(a631)的数量为两个,两个第二螺柱竖直设置在第二伸缩底盘上,第二伸缩底盘位于第一伸缩底盘的下方;所述第一伸缩底盘开设第二通孔,所述支板上开设第三通孔,两个第二螺柱向上穿过第二通孔和第三通孔;所述第二中齿轮(a612)的数量为两个,两个第二中齿轮以一对一的方式与两个第二螺柱螺接,两个第二中齿轮均与大齿轮啮合,两个第二中齿轮以一对一的方式与两个第一小齿轮啮合;所述伸缩盘安装在第二螺柱的顶部,所述摆动导向机构安装在伸缩盘上;所述伸缩盘上开设第四通孔,所述第一螺柱穿过第四通孔,所述第一伸缩块位于伸缩盘的上方; 所述第二中齿轮(a612)包括第二齿轮部(a6121)、与第二齿轮部同轴设置的第二枢接部(a6122);所述第二齿轮部和第二枢接部的中央处设有贯通第二齿轮部和第二枢接部的螺纹孔(a6123);所述第二枢接部枢接在支板(a617)的第三通孔内;所述第一小齿轮(a613)包括第一齿轮部、与第一齿轮部同轴设置的第一枢接部;所述第一齿轮部和第一枢接部的中央处设有贯通第一齿轮部和第一枢接部的螺纹孔;所述第一枢接部枢接在支板(a617)的第一通孔内; 所述支架体(a61)上包裹有第一壳体(a66),第一壳体与底座(a614)和支板(a615)固定连接;所述伸缩盘(a634)上包裹有第二壳体(a67),第二壳体与伸缩盘固定连接,所述第一伸缩机构(a62)和第二伸缩机构(a63)位于第二壳体内。8.如权利要求7所述的一种可自由移动的六轴机器人,其特征在于:延伸臂(a)中,所述第二伸缩底盘(a633)上竖直设置有第四螺柱(a637)、第六螺柱(a638),第四螺柱、第六螺柱向上穿过第一伸缩底盘(a623)和支板(a617),所述伸缩盘(a634)安装在第四螺柱、第六螺柱的顶部;所述支板上枢接有第四中齿轮(a618)、第六中齿轮(a619),第四中 齿轮、第六中齿轮位于支板和第一伸缩底盘之间,第四中齿轮的中央处、第六中齿轮的中央处均开设螺纹孔,第四螺柱螺接在第四中齿轮的螺纹孔内,第四中齿轮与大齿轮(a611)啮合,第六螺柱螺接在第六中齿轮的螺纹孔内,第六中齿轮与大齿轮啮合。9.如权利要求7所述的一种可自由移动的六轴机器人,其特征在于:延伸臂(a)中,所述动力装置包括安装在传动轴(a614)底部的蜗轮(a661)、与蜗轮啮合的蜗杆(a662)、与蜗杆联接的第一伺服电机(a663),蜗杆枢接在底座上,第一伺服电机安装在底座上。10.如权利要求1所述的一种可自由移动的六轴机器人,其特征在于:延伸臂(a)中,所述摆动机构(a64)包括摆动体(a640),所述第一轴(a641)和第二轴(a642)固定在摆动体上,摆动体上设有连接机器人执行末端的安装法兰(a644);所述摆动导向机构(a65)包括固定在伸缩盘(a634)上的导向板(a650),所述直线形导向槽(a651)和扇形导向槽(a652)开设在导向板上,所述第二动力装置滑动安装在导向板上; 所述第二动力装置包括滑动安装在导向板(a650)上且横跨直线形导向槽(a651)的U形滑块(a646)、固定在U形滑块上的第二伺服电机(a647)、一端与第二伺服电机输出轴连接的第二连接杆、安装在第二连接杆另一端的摆动杆(a648),摆动杆与第一轴(a641)固定连接,第二伺服电机输出轴的轴心线与第二轴的轴心线重合; 所述一对可伸缩导向杆(a653)滑动插设在导向板(a650)中,可伸缩导向杆的侧壁上设在齿条(a654),齿条啮合有小齿轮(a655),小齿轮与第三伺服电机(a656)联接,第三伺服电机固定在导向板上;在第三伺服电机的驱动下,一对可伸缩导向杆可伸入扇形导向槽(a652)内,一对可伸缩导向杆之间的通道与直线形导向槽(a651)构成一完整的直线形导向通道。
【文档编号】B25J5/02GK105922237SQ201610368700
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年5月28日
【发明人】王文庆
【申请人】东莞市联洲知识产权运营管理有限公司
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