申请/专利权人：中国科学院自动化研究所(洛阳)机器人与智能装备创新研究院;洛阳中科超晋智能装备有限公司

申请日：2018-09-19

公开（公告）日：2023-08-25

公开（公告）号：CN109157168B

主分类号：A47L11/28

分类号：A47L11/28;A47L11/40

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2023.08.25#授权;2019.03.29#实质审查的生效;2019.01.08#公开

摘要：智能型保姆机器人手臂，包括设置在机器人的机体左、右二侧的机械手臂，机械手臂包括大臂，大臂沿前后竖直面方向设置，大臂的前端设有小臂转轴，小小臂转轴的里端可转动地插装在大臂的前端，小臂转轴上位于大臂前端的外侧套装固定有小臂转轴驱动皮带轮，小臂转轴上位于小臂转轴驱动皮带轮的外侧套装固定有用于连接小臂的内耳板，内耳板的前端与小臂的后端固定相连，小臂转轴上位于内耳板的外侧套可转动地装有伸缩杆驱动皮带轮，伸缩杆驱动皮带轮朝外的端面上固定有主动伞齿轮，主动伞齿轮与从动伞齿轮相啮合。其目的在于提供一种体积小，结构紧凑，可让机器人高效、快速地完成拖地工作，拖地更干净，拖地的效果非常好的智能型保姆机器人手臂。

主权项：1.智能型保姆机器人手臂，其特征在于：包括设置在机器人的机体左、右二侧的机械手臂，二个机械手臂分别沿前后竖直面方向布置；所述机械手臂包括大臂（1），大臂（1）沿前后竖直面方向设置，大臂（1）的前端设有小臂转轴（2），小臂转轴（2）的轴线位于左右水平方向，小臂转轴（2）的里端可转动地插装在大臂（1）的前端，小臂转轴（2）上位于大臂（1）前端的外侧套装固定有小臂转轴驱动皮带轮（3），小臂转轴（2）上位于小臂转轴驱动皮带轮（3）的外侧套装固定有用于连接小臂的内耳板（4），内耳板（4）的前端与小臂（10）的后端固定相连，内耳板（4）的板面位于前后竖直方向，小臂转轴（2）上位于内耳板（4）的外侧套可转动地装有伸缩杆驱动皮带轮（5），伸缩杆驱动皮带轮（5）朝外的端面上固定有主动伞齿轮（6），主动伞齿轮（6）的轴线位于左右水平方向，主动伞齿轮（6）与从动伞齿轮（7）相啮合，从动伞齿轮（7）位于主动伞齿轮（6）外侧的前方，小臂转轴（2）上位于主动伞齿轮（6）的外侧可转动地套装有滚筒拖把驱动皮带轮（9），所述滚筒拖把驱动皮带轮（9）的外端通过传动套（20）与滚筒拖把中间皮带轮（21）的里端固定相连，传动套（20）和滚筒拖把中间皮带轮（21）可转动地套装在小臂转轴（2）上，小臂转轴（2）上位于滚筒拖把中间皮带轮（21）的外侧套装固定有用于连接小臂的外耳板（8），外耳板（8）的板面位于前后竖直方向，外耳板（8）的前端与小臂（10）的后端固定相连；所述小臂（10）沿前后竖直面方向设置，小臂（10）内沿轴向设有小臂通孔（11），小臂通孔（11）内的后端插装有丝杠螺母（12），丝杠螺母（12）可在小臂通孔（11）内转动，但不能沿着小臂通孔（11）的轴向移动，丝杠螺母（12）的后端伸出小臂通孔（11）后与从动伞齿轮（7）的前端固定相连，丝杠螺母（12）旋装在伸缩驱动丝杠（13）上，伸缩驱动丝杠（13）可沿着小臂通孔（11）的轴向移动，伸缩驱动丝杠（13）的前端与伸缩杆端帽（14）的后端相贴，伸缩杆端帽（14）的前端与小臂伸缩杆（15）后端的固定相连，小臂伸缩杆（15）向前延伸伸出小臂通孔（11），小臂伸缩杆（15）的前端固定有滑动轴承套（18），滑动轴承套（18）套装在滚筒拖把转轴（19）的端部，滚筒拖把转轴（19）的中部套装固定有滚筒拖把（37），小臂伸缩杆（15）上套装有小臂伸缩杆复位压簧（16），小臂伸缩杆复位压簧（16）的后端顶在伸缩杆端帽（14）朝前的端面上，小臂伸缩杆复位压簧（16）的前端顶在压盖（17）朝后的端面上，压盖（17）通过螺纹连接安装在小臂通孔（11）的前端出口处；所述滚筒拖把中间皮带轮（21）通过环形的滚筒拖把驱动皮带（22）与滚筒拖把皮带轮（23）相连，滚筒拖把皮带轮（23）套装在滚筒拖把转轴（19）上位于滑动轴承套（18）外侧的端部，滚筒拖把驱动皮带（22）的中部与涨紧装置的涨紧轮（24）相配合，涨紧装置安装在小臂（10）上；所述小臂（10）位于滚筒拖把驱动皮带（22）的环内，小臂（10）的上方设有上托皮带辊（25），上托皮带辊（25）的轴线位于左右水平方向，上托皮带辊（25）可转动地安装在上托棍架（26）上，上托皮带辊（25）的顶端与滚筒拖把驱动皮带（22）相贴，小臂（10）的下方设有下托皮带辊（28），下托皮带辊（28）的轴线位于左右水平方向，下托皮带辊（28）可转动地安装在下托棍架（27）上，下托皮带辊（28）的底端与滚筒拖把驱动皮带（22）相贴；所述小臂（10）的横截面为矩形，小臂（10）采用钢材制成。

全文数据：智能型保姆机器人手臂技术领域本发明涉及一种智能型保姆机器人手臂。背景技术现有的机器人手臂机构由于在结合设计方面不尽合理，导致现有的机器人难以从事在房间内拖地的工作，无法满足人们的基本要求。发明内容本发明的目的在于提供一种体积小，结构紧凑，可让机器人高效、快速地完成拖地工作，拖地更干净，拖地的效果非常好的智能型保姆机器人手臂。本发明的智能型保姆机器人手臂，包括设置在机器人的机体左、右二侧的机械手臂，二个机械手臂分别沿前后竖直面方向布置；所述机械手臂包括大臂，大臂沿前后竖直面方向设置，大臂的前端设有小臂转轴，小臂转轴的轴线位于左右水平方向，小臂转轴的里端可转动地插装在大臂的前端，小臂转轴上位于大臂前端的外侧套装固定有小臂转轴驱动皮带轮，小臂转轴上位于小臂转轴驱动皮带轮的外侧套装固定有用于连接小臂的内耳板，内耳板的前端与小臂的后端固定相连，内耳板的板面位于前后竖直方向，小臂转轴上位于内耳板的外侧套可转动地装有伸缩杆驱动皮带轮，伸缩杆驱动皮带轮朝外的端面上固定有主动伞齿轮，主动伞齿轮的轴线位于左右水平方向，主动伞齿轮与从动伞齿轮相啮合，从动伞齿轮位于主动伞齿轮外侧的前方，小臂转轴上位于主动伞齿轮的外侧可转动地套装有滚筒拖把驱动皮带轮，所述滚筒拖把驱动皮带轮的外端通过传动套与滚筒拖把中间皮带轮的里端固定相连，传动套和滚筒拖把中间皮带轮可转动地套装在小臂转轴上，小臂转轴上位于滚筒拖把中间皮带轮的外侧套装固定有用于连接小臂的外耳板，外耳板的板面位于前后竖直方向，外耳板的前端与小臂的后端固定相连；所述小臂沿前后竖直面方向设置，小臂内沿轴向设有小臂通孔，小臂通孔内的后端插装有丝杠螺母，丝杠螺母可在小臂通孔内转动，但不能沿着小臂通孔的轴向移动，丝杠螺母的后端伸出小臂通孔后与从动伞齿轮的前端固定相连，丝杠螺母旋装在伸缩驱动丝杠上，伸缩驱动丝杠可沿着小臂通孔的轴向移动，伸缩驱动丝杠的前端与伸缩杆端帽的后端相贴，伸缩杆端帽的前端与小臂伸缩杆后端的固定相连，小臂伸缩杆向前延伸伸出小臂通孔，小臂伸缩杆的前端固定有滑动轴承套，滑动轴承套套装在滚筒拖把转轴的端部，滚筒拖把转轴的中部套装固定有滚筒拖把，小臂伸缩杆上套装有小臂伸缩杆复位压簧，小臂伸缩杆复位压簧的后端顶在伸缩杆端帽朝前的端面上，小臂伸缩杆复位压簧的前端顶在压盖朝后的端面上，压盖通过螺纹连接安装在小臂通孔的前端出口处；所述滚筒拖把中间皮带轮通过环形的滚筒拖把驱动皮带与滚筒拖把皮带轮相连，滚筒拖把皮带轮套装在滚筒拖把转轴上位于滑动轴承套外侧的端部，滚筒拖把驱动皮带的中部与涨紧装置的涨紧轮相配合，涨紧装置安装在小臂上；所述小臂位于滚筒拖把驱动皮带的环内，小臂的上方设有上托皮带辊，上托皮带辊的轴线位于左右水平方向，上托皮带辊可转动地安装在上托棍架上，上托皮带辊的顶端与滚筒拖把驱动皮带相贴，小臂的下方设有下托皮带辊，下托皮带辊的轴线位于左右水平方向，下托皮带辊可转动地安装在下托棍架上，下托皮带辊的底端与滚筒拖把驱动皮带相贴。优选地，所述小臂的横截面为矩形，小臂采用钢材制成。优选地，所述涨紧装置包括摆臂架，摆臂架的中部可转动地安装在上托棍架上，摆臂架的顶端可转动地安装有所述涨紧轮，摆臂架的底端与涨紧拉簧的前端相连，涨紧拉簧向后延伸，涨紧拉簧的后端与小臂相连。发明的智能型保姆机器人手臂在使用时，可通过驱动二个大臂，让二个大臂的前端作上、下的摆动运动，以及通过驱动二个小臂转轴驱动皮带轮转动，进而带动二个小臂转轴转动，由此可让二个小臂以对应的小臂转轴为中心作摆动运动，上述的二个大臂的前端和二个小臂的摆动运动，可让二个大臂和二个小臂抬起或放下滚筒拖把，同时也能在一定范围内让滚筒拖把沿前后方向移动一定的距离，驱动伸缩杆驱动皮带轮令其转动，伸缩杆驱动皮带轮会带着主动伞齿轮一起转动，与主动伞齿轮相啮合的从动伞齿轮会随之转动，从动伞齿轮会带着丝杠螺母一起转动，丝杠螺母时，会让伸缩驱动丝杠沿着小臂通孔作向前或向后的运动，作向前运动的伸缩驱动丝杠会将小臂伸缩杆顶出小臂通孔，并让滚筒拖把向前运动，或者是伸缩驱动丝杠作向后运动后，小臂伸缩杆复位压簧会将小臂伸缩杆顶回小臂通孔，并让滚筒拖把向后运动，而驱动滚筒拖把中间皮带轮、滚筒拖把驱动皮带与滚筒拖把皮带轮转动，即可带动滚筒拖把作旋转运动，进而可完成拖地工作。因此，本发明的智能型保姆机器人手臂具有体积小，结构紧凑，可让机器人高效、快速地完成拖地工作，拖地更干净，拖地的效果非常好的特点。下面结合附图对本发明智能型保姆机器人手臂作进一步说明。附图说明图1为本发明的智能型保姆机器人手臂自后朝前看的立体图；图2为本发明的智能型保姆机器人手臂自前朝后看的立体图；图3为本发明的智能型保姆机器人手臂的主视图；图4为图3的俯视图。具体实施方式如图1、图2、图3和图4所示，本发明的智能型保姆机器人手臂，包括设置在机器人的机体左、右二侧的机械手臂，二个机械手臂分别沿前后竖直面方向布置；所述机械手臂包括大臂1，大臂1沿前后竖直面方向设置，大臂1的前端设有小臂转轴2，小臂转轴2的轴线位于左右水平方向，小臂转轴2的里端可转动地插装在大臂1的前端，小臂转轴2上位于大臂1前端的外侧套装固定有小臂转轴驱动皮带轮3，小臂转轴2上位于小臂转轴驱动皮带轮3的外侧套装固定有用于连接小臂的内耳板4，内耳板4的前端与小臂10的后端固定相连，内耳板4的板面位于前后竖直方向，小臂转轴2上位于内耳板4的外侧套可转动地装有伸缩杆驱动皮带轮5，伸缩杆驱动皮带轮5朝外的端面上固定有主动伞齿轮6，主动伞齿轮6的轴线位于左右水平方向，主动伞齿轮6与从动伞齿轮7相啮合，从动伞齿轮7位于主动伞齿轮6外侧的前方，小臂转轴2上位于主动伞齿轮6的外侧可转动地套装有滚筒拖把驱动皮带轮9，所述滚筒拖把驱动皮带轮9的外端通过传动套20与滚筒拖把中间皮带轮21的里端固定相连，传动套20和滚筒拖把中间皮带轮21可转动地套装在小臂转轴2上，小臂转轴2上位于滚筒拖把中间皮带轮21的外侧套装固定有用于连接小臂的外耳板8，外耳板8的板面位于前后竖直方向，外耳板8的前端与小臂10的后端固定相连；上述的小臂转轴2的里端的“里”是指：如果小臂转轴2是在机器人底部的左侧，这里的里侧是小臂转轴2的右边；如果小臂转轴2是在机器人底部的右侧，这里的里侧是小臂转轴2的左边；所述小臂10沿前后竖直面方向设置，小臂10内沿轴向设有小臂通孔11，小臂通孔11内的后端插装有丝杠螺母12，丝杠螺母12可在小臂通孔11内转动，但不能沿着小臂通孔11的轴向移动，丝杠螺母12的后端伸出小臂通孔11后与从动伞齿轮7的前端固定相连，丝杠螺母12旋装在伸缩驱动丝杠13上，伸缩驱动丝杠13可沿着小臂通孔11的轴向移动，伸缩驱动丝杠13的前端与伸缩杆端帽14的后端相贴，伸缩杆端帽14的前端与小臂伸缩杆15后端的固定相连，小臂伸缩杆15向前延伸伸出小臂通孔11，小臂伸缩杆15的前端固定有滑动轴承套18，滑动轴承套18套装在滚筒拖把转轴19的端部，滚筒拖把转轴19的中部套装固定有滚筒拖把37，小臂伸缩杆15上套装有小臂伸缩杆复位压簧16，小臂伸缩杆复位压簧16的后端顶在伸缩杆端帽14朝前的端面上，小臂伸缩杆复位压簧16的前端顶在压盖17朝后的端面上，压盖17通过螺纹连接安装在小臂通孔11的前端出口处；所述滚筒拖把中间皮带轮21通过环形的滚筒拖把驱动皮带22与滚筒拖把皮带轮23相连，滚筒拖把皮带轮23套装在滚筒拖把转轴19上位于滑动轴承套18外侧的端部，滚筒拖把驱动皮带22的中部与涨紧装置的涨紧轮24相配合，涨紧装置安装在小臂10上；所述小臂10位于滚筒拖把驱动皮带22的环内，小臂10的上方设有上托皮带辊25，上托皮带辊25的轴线位于左右水平方向，上托皮带辊25可转动地安装在上托棍架26上，上托皮带辊25的顶端与滚筒拖把驱动皮带22相贴，小臂10的下方设有下托皮带辊28，下托皮带辊28的轴线位于左右水平方向，下托皮带辊28可转动地安装在下托棍架27上，下托皮带辊28的底端与滚筒拖把驱动皮带22相贴。上述小臂10的横截面为矩形，小臂10采用钢材制成。上述涨紧装置包括摆臂架29，摆臂架29的中部可转动地安装在上托棍架26上，摆臂架29的顶端可转动地安装有所述涨紧轮24，摆臂架29的底端与涨紧拉簧30的前端相连，涨紧拉簧30向后延伸，涨紧拉簧30的后端与小臂10相连。发明的智能型保姆机器人手臂在使用时，可通过驱动二个大臂1，让二个大臂1的前端作上、下的摆动运动，以及通过驱动二个小臂转轴驱动皮带轮3转动，进而带动二个小臂转轴2转动，由此可让二个小臂10以对应的小臂转轴2为中心作摆动运动，上述的二个大臂1的前端和二个小臂10的摆动运动，可让二个大臂1和二个小臂10抬起或放下滚筒拖把37，同时也能在一定范围内让滚筒拖把37沿前后方向移动一定的距离，驱动伸缩杆驱动皮带轮5令其转动，伸缩杆驱动皮带轮5会带着主动伞齿轮6一起转动，与主动伞齿轮6相啮合的从动伞齿轮7会随之转动，从动伞齿轮7会带着丝杠螺母12一起转动，丝杠螺母12转动时，会让伸缩驱动丝杠13沿着小臂通孔11作向前或向后的运动，作向前运动的伸缩驱动丝杠13会将小臂伸缩杆15顶出小臂通孔11，并让滚筒拖把37向前运动，或者是伸缩驱动丝杠13作向后运动后，小臂伸缩杆复位压簧16会将小臂伸缩杆15顶回小臂通孔11，并让滚筒拖把37向后运动，而驱动滚筒拖把中间皮带轮21、滚筒拖把驱动皮带22与滚筒拖把皮带轮23转动，即可带动滚筒拖把37作旋转运动，进而可完成拖地工作。上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神前提下，本领域普通工程技术人员对本发明技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

权利要求：1.智能型保姆机器人手臂，其特征在于：包括设置在机器人的机体左、右二侧的机械手臂，二个机械手臂分别沿前后竖直面方向布置；所述机械手臂包括大臂1，大臂1沿前后竖直面方向设置，大臂1的前端设有小臂转轴2，小臂转轴2的轴线位于左右水平方向，小臂转轴2的里端可转动地插装在大臂1的前端，小臂转轴2上位于大臂1前端的外侧套装固定有小臂转轴驱动皮带轮3，小臂转轴2上位于小臂转轴驱动皮带轮3的外侧套装固定有用于连接小臂的内耳板4，内耳板4的前端与小臂10的后端固定相连，内耳板4的板面位于前后竖直方向，小臂转轴2上位于内耳板4的外侧套可转动地装有伸缩杆驱动皮带轮5，伸缩杆驱动皮带轮5朝外的端面上固定有主动伞齿轮6，主动伞齿轮6的轴线位于左右水平方向，主动伞齿轮6与从动伞齿轮7相啮合，从动伞齿轮7位于主动伞齿轮6外侧的前方，小臂转轴2上位于主动伞齿轮6的外侧可转动地套装有滚筒拖把驱动皮带轮9，所述滚筒拖把驱动皮带轮9的外端通过传动套20与滚筒拖把中间皮带轮21的里端固定相连，传动套20和滚筒拖把中间皮带轮21可转动地套装在小臂转轴2上，小臂转轴2上位于滚筒拖把中间皮带轮21的外侧套装固定有用于连接小臂的外耳板8，外耳板8的板面位于前后竖直方向，外耳板8的前端与小臂10的后端固定相连；所述小臂10沿前后竖直面方向设置，小臂10内沿轴向设有小臂通孔11，小臂通孔11内的后端插装有丝杠螺母12，丝杠螺母12可在小臂通孔11内转动，但不能沿着小臂通孔11的轴向移动，丝杠螺母12的后端伸出小臂通孔11后与从动伞齿轮7的前端固定相连，丝杠螺母12旋装在伸缩驱动丝杠13上，伸缩驱动丝杠13可沿着小臂通孔11的轴向移动，伸缩驱动丝杠13的前端与伸缩杆端帽14的后端相贴，伸缩杆端帽14的前端与小臂伸缩杆15后端的固定相连，小臂伸缩杆15向前延伸伸出小臂通孔11，小臂伸缩杆15的前端固定有滑动轴承套18，滑动轴承套18套装在滚筒拖把转轴19的端部，滚筒拖把转轴19的中部套装固定有滚筒拖把37，小臂伸缩杆15上套装有小臂伸缩杆复位压簧16，小臂伸缩杆复位压簧16的后端顶在伸缩杆端帽14朝前的端面上，小臂伸缩杆复位压簧16的前端顶在压盖17朝后的端面上，压盖17通过螺纹连接安装在小臂通孔11的前端出口处；所述滚筒拖把中间皮带轮21通过环形的滚筒拖把驱动皮带22与滚筒拖把皮带轮23相连，滚筒拖把皮带轮23套装在滚筒拖把转轴19上位于滑动轴承套18外侧的端部，滚筒拖把驱动皮带22的中部与涨紧装置的涨紧轮24相配合，涨紧装置安装在小臂10上；所述小臂10位于滚筒拖把驱动皮带22的环内，小臂10的上方设有上托皮带辊25，上托皮带辊25的轴线位于左右水平方向，上托皮带辊25可转动地安装在上托棍架26上，上托皮带辊25的顶端与滚筒拖把驱动皮带22相贴，小臂10的下方设有下托皮带辊28，下托皮带辊28的轴线位于左右水平方向，下托皮带辊28可转动地安装在下托棍架27上，下托皮带辊28的底端与滚筒拖把驱动皮带22相贴。2.根据权利要求1所述的智能型保姆机器人手臂，其特征在于：所述小臂10的横截面为矩形，小臂10采用钢材制成。3.根据权利要求2所述的智能型保姆机器人手臂，其特征在于：所述涨紧装置包括摆臂架29，摆臂架29的中部可转动地安装在上托棍架26上，摆臂架29的顶端可转动地安装有所述涨紧轮24，摆臂架29的底端与涨紧拉簧30的前端相连，涨紧拉簧30向后延伸，涨紧拉簧30的后端与小臂10相连。

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