机器人末端驱动器及机器人的制作方法

本申请涉及机器人，特别涉及一种机器人末端驱动器及机器人。

背景技术：

1、scara机器人(装配机器人)是一种圆柱坐标型工业机器人，具有工作效率高，运行可靠的特点，广泛应用于装配行业。在自动化及智能设备领域，经常会用到主轴既能绕轴向旋转，又可沿着轴向直线运动的场合。

2、现有的水平多关节机器人的末端轴采用单根复合式滚珠丝杆花键，复合式滚珠丝杆花键轴上复合了花键滚道和丝杆滚道，轴的承载能力通常相对较小。单根复合式滚珠丝杆花键轴无法承受大负载、高速度下的应用，随着负载的增加，这种结构需要的滚珠花键丝杆体积和质量越来越大，加工制作的难度成倍增加，造成制造成本较高。

技术实现思路

1、本申请提供一种机器人末端驱动器，本申请还提供一种具有上述机器人末端驱动器的机器人。

2、第一方面，本申请提供一种机器人末端驱动器，应用于机器人，机器人末端驱动器包括第一花键丝杆、第二花键丝杆、平移驱动机构、旋转驱动机构以及输出传动机构。第二花键丝杆与第一花键丝杆并列间隔设置。平移驱动机构与第一花键丝杆和第二花键丝杆分别传动连接，并用于驱动第一花键丝杆、第二花键丝杆沿预定轴向移动。旋转驱动机构与第一花键丝杆和第二花键丝杆分别传动连接，并用于驱动第一花键丝杆、第二花键丝杆分别转动。输出传动机构传动连接于第一花键丝杆和第二花键丝杆之间，输出传动机构具有用于驱动机器人的执行端的安装部，安装部由第一花键丝杆和第二花键丝杆共同驱动而运动。

3、在一些可选示例中，平移驱动机构包括丝杆驱动组件和两个丝杆母，丝杆母用于转动连接于机器人的关节主体，两个丝杆母分别通过螺纹副连接于第一花键丝杆和第二花键丝杆；丝杆驱动组件传动连接于丝杆母，以驱使丝杆母转动，丝杆母转动时带动第一花键丝杆、第二花键丝杆沿预定轴向移动。

4、在一些可选示例中，旋转驱动机构包括花键驱动组件和两个花键母，两个花键母分别套设于第一花键丝杆和第二花键丝杆外，并分别与第一花键丝杆和第二花键丝杆连接；花键驱动组件传动连接于花键母，以驱使花键母转动，两个花键母转动时分别带动第一花键丝杆、第二花键丝杆转动。

5、在一些可选示例中，花键驱动组件包括花键驱动件和两个花键传动件，两个花键传动件均连接于花键驱动件，两个花键传动件背离花键驱动件的一端分别连接于两个花键母；旋转驱动机构还包括减速机，减速机连接于花键驱动件和花键传动件之间。

6、在一些可选示例中，输出传动机构包括连接件、传动组件以及安装部，连接件连接于第一花键丝杆和第二花键丝杆之间，传动组件设置于连接件且连接于第一花键丝杆和安装部之间、第二花键丝杆和安装部之间。

7、在一些可选示例中，传动组件包括第一输入件和第二输入件，第一花键丝杆的一端可转动地穿设于连接件且连接于第一输入件，第二花键丝杆的一端可转动地穿设于连接件且连接于第二输入件；第一输入件和第二输入件均传动连接于安装部。

8、第二方面，本申请实施例还提供一种机器人，包括关节主体以及上述的机器人末端驱动器，机器人末端驱动器连接于关节主体。

9、在一些可选示例中，机器人还包括基座，关节主体包括第一关节臂和第二关节臂，第一关节臂可转动地连接于基座，第二关节臂可转动地连接于第一关节臂，机器人末端驱动器连接于第二关节臂。

10、在一些可选示例中，第一关节臂能够绕第一转轴相对于基座转动，第二关节臂能够绕第二转轴相对于第一关节臂转动；第一转轴和第二转轴彼此平行。

11、在一些可选示例中，第二关节臂设有安装腔，平移驱动机构以及旋转驱动机构均安装于安装腔；平移驱动机构包括丝杆驱动件和传动连接于丝杆驱动件的丝杆传动件，旋转驱动机构包括花键驱动件和传动连接于花键驱动件的花键传动件，丝杆驱动件和花键驱动件均设置于安装腔靠近第一关节臂的一端。

12、相对于现有技术，本申请实施例提供的机器人末端驱动器应用于机器人中时，平移驱动机构驱使第一花键丝杆、第二花键丝杆沿预定轴向移动，第一花键丝杆、第二花键丝杆通过传动输出机构实现直线运动。旋转驱动机构驱使第一花键丝杆、第二花键丝杆分别转动，第一花键丝杆、第二花键丝杆通过传动输出机构实现旋转运动。将机器人的执行端的转动运动和直线运动均分散至第一花键丝杆、第二花键丝杆，第一花键丝杆、第二花键丝杆可以共同承担机器人大负载运行时所产生的弯矩，提高了机器人的承载能力，同时降低了对第一花键丝杆、第二花键丝杆的制造的尺寸、重量、刚性的要求，从而降低加工制作难度以及机器人末端的重量。

技术特征：

1.一种机器人末端驱动器，应用于机器人，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的机器人末端驱动器，其特征在于，所述平移驱动机构包括丝杆驱动组件和两个丝杆母，所述丝杆母用于转动连接于所述机器人的关节主体，两个所述丝杆母分别通过螺纹副连接于所述第一花键丝杆和所述第二花键丝杆；所述丝杆驱动组件传动连接于所述丝杆母，以驱使所述丝杆母转动，所述丝杆母转动时带动所述第一花键丝杆、所述第二花键丝杆沿所述预定轴向移动。

3.如权利要求1所述的机器人末端驱动器，其特征在于，所述旋转驱动机构包括花键驱动组件和两个花键母，两个所述花键母分别套设于所述第一花键丝杆和所述第二花键丝杆外，并分别与所述第一花键丝杆和所述第二花键丝杆连接；所述花键驱动组件传动连接于所述花键母，以驱使所述花键母转动，两个所述花键母转动时分别带动所述第一花键丝杆、所述第二花键丝杆转动。

4.如权利要求3所述的机器人末端驱动器，其特征在于，所述花键驱动组件包括花键驱动件和两个花键传动件，两个所述花键传动件均连接于所述花键驱动件，两个所述花键传动件背离所述花键驱动件的一端分别连接于两个所述花键母；所述旋转驱动机构还包括减速机，所述减速机连接于所述花键驱动件和所述花键传动件之间。

5.如权利要求1至4中任意一项所述的机器人末端驱动器，其特征在于，所述输出传动机构包括连接件、传动组件以及所述安装部，所述连接件连接于所述第一花键丝杆和所述第二花键丝杆之间，所述传动组件设置于所述连接件且连接于所述第一花键丝杆和所述安装部之间、所述第二花键丝杆和所述安装部之间。

6.如权利要求5中所述的机器人末端驱动器，其特征在于，所述传动组件包括第一输入件和第二输入件，所述第一花键丝杆的一端可转动地穿设于所述连接件且连接于所述第一输入件，所述第二花键丝杆的一端可转动地穿设于所述连接件且连接于所述第二输入件；所述第一输入件和所述第二输入件均传动连接于所述安装部。

7.一种机器人，其特征在于，包括：

8.如权利要求7所述的机器人，其特征在于，所述机器人还包括基座，所述关节主体包括第一关节臂和第二关节臂，所述第一关节臂可转动地连接于所述基座，所述第二关节臂可转动地连接于所述第一关节臂，所述机器人末端驱动器连接于所述第二关节臂。

9.如权利要求8所述的机器人，其特征在于，所述第一关节臂能够绕第一转轴相对于所述基座转动，所述第二关节臂能够绕第二转轴相对于所述第一关节臂转动；所述第一转轴和所述第二转轴彼此平行。

10.如权利要求8所述的机器人，其特征在于，所述第二关节臂设有安装腔，所述平移驱动机构以及所述旋转驱动机构均安装于所述安装腔；所述平移驱动机构包括丝杆驱动件和传动连接于所述丝杆驱动件的丝杆传动件，所述旋转驱动机构包括花键驱动件和传动连接于所述花键驱动件的花键传动件，所述丝杆驱动件和所述花键驱动件均设置于所述安装腔靠近所述第一关节臂的一端。

技术总结本申请涉及机器人技术领域，特别涉及一种机器人末端驱动器及机器人。机器人末端驱动器包括第一花键丝杆、第二花键丝杆、平移驱动机构、旋转驱动机构以及输出传动机构。第二花键丝杆与第一花键丝杆并列间隔设置。平移驱动机构与第一花键丝杆和第二花键丝杆分别传动连接，并用于驱动第一花键丝杆、第二花键丝杆沿预定轴向移动。旋转驱动机构与第一花键丝杆和第二花键丝杆分别传动连接，并用于驱动第一花键丝杆、第二花键丝杆分别转动。输出传动机构传动连接于第一花键丝杆和第二花键丝杆之间，输出传动机构具有用于驱动机器人的执行端的安装部，安装部由第一花键丝杆和第二花键丝杆共同驱动而运动。上述机器人末端驱动器提高了机器人的承载能力。技术研发人员：何广峰受保护的技术使用者：库卡机器人（广东）有限公司技术研发日：20231007技术公布日：2024/6/13