多自由度关节型机器人的结构设计

微特电机 ›› 2023, Vol. 51 ›› Issue (6): 65-68.

多自由度关节型机器人的结构设计

翟彬梁, 王加泽, 汪鹏宇, 张健滔

上海大学机电工程与自动化学院,上海 200444

收稿日期:2023-02-06 出版日期:2023-06-28 发布日期:2023-06-27
通讯作者: 张健滔,男,教授,博士生导师,研究方向为先进机器人技术、人工智能辅助诊断/检测技术、压电能量收集等。
作者简介:翟彬梁(1996—),男,硕士,研究方向为机器人技术研究。
基金资助:
国家自然科学基金资助项目(52175102);上海市科技创新计划项目(1839190090)

Structural Design of a Multi-Degree-of-Freedom Articulated Robot

ZHAI Binliang, WANG Jiaze, WANG Pengyu, ZHANG Jiantao

School of Mechatronic Engineering and Automation, Shanghai University,Shanghai 200444, China

Received:2023-02-06 Online:2023-06-28 Published:2023-06-27

摘要/Abstract

摘要： 为了提高多自由度机器人设计的灵活性和制作的便利性,基于模块化设计方法设计了一款关节型机器人。机器人具有六个自由度,其关节采用了三通式结构设计,内部使用谐波减速器加直流电动机作为传动方式。机器人关节包括关节模块A、关节模块B、关节模块C三种类型,可实现三种不同的功率输出。大臂、小臂结构通过螺栓与相邻的关节相连接,机器人的伸展臂长可以通过使用不同长度的大臂与小臂连杆来调节。模块化的设计方式可以利于机器人自由度的扩展以及快速部署,同时简化了机器人的维护难度。

关键词: 机器人, 模块化关节, 多自由度, 直流电机

Abstract: In order to improve the flexibility of multi-degree-of-freedom robot design and the convenience of manufacture, an articulated robot was designed based on the modular design method. The robot had six degrees of freedom and its jointsadopted a three-way structure design. Also a harmonic reducer and a DC motor were used as the transmission mode inside. The robot jointed include three type joint modules, such as joint module A, joint module B and joint module C, which could output three different powers. The big arm and forearmwere connected with the adjacent joints by bolts. The length of the robot's extension arm could be adjusted by using different lengths of big arm and forearm links. The modular design was easy for the expansion of robot degrees of freedom and rapid deployment of robots, and the difficulty of robot maintenance was also simplified.

Key words: robot, modular joints, multi-degree-of-freedom, DC motor

中图分类号:

TM383.4

翟彬梁, 王加泽, 汪鹏宇, 张健滔. 多自由度关节型机器人的结构设计[J]. 微特电机, 2023, 51(6): 65-68.

ZHAI Binliang, WANG Jiaze, WANG Pengyu, ZHANG Jiantao. Structural Design of a Multi-Degree-of-Freedom Articulated Robot[J]. Small & Special Electrical Machines, 2023, 51(6): 65-68.

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