(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211082845.0 (22)申请日 2022.09.06 (71)申请人 重庆智能机 器人研究院 地址 400714 重庆市北碚区方正大道 92号 (72)发明人 范秋垒　罗超　高辉　王旭丽　 (74)专利代理 机构 北京轻创知识产权代理有限 公司 11212 专利代理师 孟鹏超 (51)Int.Cl. B25J 9/04(2006.01) B25J 9/16(2006.01) B25J 9/10(2006.01) (54)发明名称 关节轴为全闭环控制的平面机 器人 (57)摘要 本发明提供了一种关节轴为全闭环控制的 平面机器人， 包括底座， 底座内部竖直的设有导 轨， 导轨连接有升降安装座， 升降安装座上设有 升降筒， 升降筒上端设有大臂， 大臂的自由端设 有小臂， 小臂的自由端设有输出部件； 以及驱动 升降安装座升降的第一驱动机构； 驱动大臂绕安 装筒轴线旋转的第二驱动机构， 第二驱动机构的 输出端通过第一传动杆连接有第一编码器； 驱动 小臂绕小臂的约束端旋转的第三 驱动机构， 第三 驱动机构的输出端通过第二传动杆连接有第二 编码器； 驱动输出部件旋转的第四驱动机构。 通 过双编码器实现了大臂、 小臂的全闭环控制， 显 著消除机器人的绝对定位误差， 从而极大提升了 机器人的绝对定位精度。 权利要求书2页 说明书7页 附图4页 CN 115488865 A 2022.12.20 CN 115488865 A 1.一种关节轴为全闭环控制的平面机器人， 其特征在于： 包括底座(1)， 所述底座(1)内 部竖直的设有导轨(2)， 导轨(2)滑动连接有升降安装座(3)， 升降安装座(3)上设有升降筒 (4)， 升降筒(4)上端伸出底座(1)并沿自身横向设有大臂(5)， 大臂(5)的自由端设有小臂 (6)， 小臂(6)的自由端设有输出部件(15)； 所述底座(1)安装有能驱动升降安装座(3)升降 的第一驱动机构(7)； 所述升降筒(4)安装有能驱动大臂(5)绕升降筒(4)轴线旋转的第二 驱 动机构(8)， 第二驱动机构(8)的输出端设有第一传动杆(9)， 第一传动杆(9)连接有第一编 码器(10)； 所述大臂(5)安装有能驱动小臂(6)绕小臂(6)的约束端旋转的第三驱动机构 (11)， 第三驱动机构(11)的输出端设有第二传动杆(12)， 第二传动杆(12)连接有第二编码 器(13)； 所述小臂(6)安装有能驱动输出部件(15)旋转的第四驱动机构(14)。 2.根据权利要求1所述的关节轴为全闭环控制的平面机器人， 其特征在于： 所述第 一驱 动机构(7)包括丝杠传动机构或升降气缸。 3.根据权利要求1所述的关节轴为全闭环控制的平面机器人， 其特征在于： 所述底座 (1)的侧面或/和底部还设有可开 合的维护窗口。 4.根据权利要求1所述的关节轴为全闭环控制的平面机器人， 其特征在于： 所述第 二驱 动机构(8)包括相互传动连接的中空电机(21)、 第一中空减速机(22)， 中空电机(21)安装在 所述升降筒(4)上， 第一中空减速机(22)的输出端与所述大臂(5)联接， 所述第一传动杆(9) 贯穿中空电机(21)并与第一中空减速 机(22)的输出端连接， 第一传动杆(9)为中空结构。 5.根据权利要求1所述的关节轴为全闭环控制的平面机器人， 其特征在于： 所述大臂 (5)的约束端设有可用于布设机器人线缆(24)的线缆通槽(23)， 线缆通槽(23)连通升降筒 (4)的上端。 6.根据权利要求1所述的关节轴为全闭环控制的平面机器人， 其特征在于： 所述第 三驱 动机构(11)包括第二电机(25)、 第二中空减速机(26)， 第二电机(25)与第二中空减速机 (26)之间通过第二同步带(27)传动连接， 第二电机(25)安装于所述大臂(5)上， 第二中空减 速机(26)的输出端分别与所述小臂(6)、 第二传动杆(12)联接 。 7.根据权利要求6所述的关节轴为全闭环控制的平面机器人， 其特征在于： 所述第 二传 动杆(12)远离小臂(6)的一端伸入大臂(5)内部并连接有第二编码器(13)， 第二传动杆(12) 为中空结构； 第二电机(25)、 第二中空减速 机(26)沿竖向布置 。 8.根据权利要求1所述的关节轴为全闭环控制的平面机器人， 其特征在于： 所述第四驱 动机构(14)包括第三电机(28)、 从动锥齿轮(29)， 第三电机(28)安装于小臂(6)上， 第三电 机(28)的输出端通过主动锥齿轮(30)与从动锥齿轮(29)联接， 从动锥齿轮(29)与所述输出 部件(15)同轴安装。 9.根据权利要求8所述的关节轴为全闭环控制的平面机器人， 其特征在于： 所述从动锥 齿轮(29)与输出部件(15)之间还设有交叉滚子轴承(31)， 交叉滚子轴承(31)外圈与小臂 (6)连接， 交叉滚子轴承(31)内圈分别与从动锥齿轮(29)、 输出部件(15)连接； 所述从动锥 齿轮(29)沿竖向布置， 第三电机(28)的输出端沿横向布置 。 10.根据权利要求8所述的关节轴为全闭环控制的平面机器人， 其特征在于： 还包括贯 穿输出部件(15)、 从动锥齿轮(29)且为中空的过线筒(32)， 过线筒(32)与从动锥齿轮(29) 通过轴承连接， 过线 筒(32)一端伸入小臂(6)内部； 所述输出部件(15)为法兰；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115488865 A 2主动锥齿轮(30)周向与小臂(6)之间设有油封(33)， 小臂(6)正对过线筒(32)的部分安 装有油封安装座(34)， 过线筒(32)周向与油封安装座(34)之间设有油封(33)， 过线筒(32) 周向与输出部件(15)之间设有油封(3 3)， 输出部件(15)周向与小臂(6)之间设有油封(3 3)。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115488865 A 3