外文翻译--机械人臂.doc

摘要：一个机器人臂包括第一和第二个环节,第一个环节有一个近端和远端和第二个链接有一个近端和远端。一个固定的滑轮,圆周表面同心第一枢轴安装在近端结束的第一个链接。第二个链接是一个滑轮固定到第二个链接关于第二枢轴旋转。一个末端执行器固定在滑轮是末端执行器的旋转大约第三枢轴。第一皮带传动也提供和包括一个或多个带连接表面之间的周向固定轮和第二个链接轮这样的关联第一个链接相对于固定滑轮第一枢轴转动的第二个链接原因第二枢轴相对于第一个链接。一个或多个空转滑轮是提供的和是回转安装到一个或两个链接。至少一个皮带传动包括一个第一次带接洽第一圆周表面的一个惰轮和第二皮带从事第二圆周表面相同的惰轮。1机器人臂本发明涉及一种机械臂末端执行器有一个位于远程端机器人的手臂大体相同的方向转动移动无关的手臂。机器人的手臂也有至少一个惰轮位于链接,允许的直径增大关节,电线或其他细长的组件可以通过关节的内部。发明的背景在半导体行业,机器人手臂通常用来移动半导体晶片从一个位置到另一个。这是理想的设计一个机器人的手臂在半导体行业有末端执行器保持相同的方向当手臂动作径向出入口。如前所述,例如,在美国拍号。4299533年和5064340年,机器人手臂都配备了两个链接和一个末端执行器安装在一个末端的第二个链接。年底的近端第一个链接与滑轮安装同轴,文中提到的“固定”轮。近端结束第二次链接连接到远端面积的第一个链接。第一次带连接固定滑轮,滑轮的第二个链接近结束的第二个链接,而第二个皮带连接一个住房固定在末端的第一个链接到一个滑轮末端效应器。如果链接的长度相等,如果滑轮是这样的比例选择旋转的旋转结束有效第二个链接一关和旋转的比率的第二个链接到旋转的第一个链接是2,末端执行器将剩余的固定方向但将径向旋转时第一个链接相对于固定滑轮。虽然这种方法是有效的,它强加了一些严重的设计约束。提供所需的比率,一个相对大的末端执行器滑轮是必要的。末端执行器的旋转1/2的旋转第二环节,滑轮在末端执行器必须两倍大的住房在远端第一个链接。当轮最后效应很大,它增加了重大质量末端的机器人手臂,增加惯性和使它更难以控制精确的运动臂。同时,提供所需的比率,第二个链接轮和住房在末端的第二个链接必须是相对小的直径,即。、半固定滑轮的直径。这使得它很难连接电线,气动管,或其他细长组件扩展从第一到第二个邻近的链接通过一个空心孔出口处的第二个链接轮和住房。这样的电线,管道和其他细长的组件通常是部分的控制系统控制末端执行器。因此,它会期望创建一个机器人的手臂与足够的空间之间的连接链接,以便这些电线和管道可以通过中心的联合。机器人手臂的本发明解决问题提出更完整地描述上面和下面是。总结的发明根据本发明的一个体现,一个机器人臂包括第一和第二个环节,第一个环节有一个近端和远端和第二个链接有一个近端和远端。近结束了第一环节是连接到一个基地面积为旋转相对于第一枢轴。近端结束第二个链接是面积安装在末端的第一个链接,能够旋转大约第二枢轴,平行于第一枢轴。一个末端执行器是连接到远端面积的第二个链接,能够旋转大约三分之一枢轴,平行于第一和第二枢轴。一个固定的滑轮,圆周表面同心第一枢轴安装在近端结束的第一个链接。第二个链接是一个滑轮固定到第二个链接为旋转与第二连接第二枢轴。第二个链接轮有一个圆周表面同心的第二枢轴。提供住房和固定到第一个链接在其远端。住房有一个圆周表面同心的第二枢轴。一个末端执行器固定在滑轮是末端执行器的旋转大约第三枢轴和末端执行器轮有圆周表面同心同第三枢轴。第一皮带传动也提供和包括一个或多个带连接表面之间的周向固定滑轮和圆周表面的第二个链接滑轮,这样旋转的第一个链接相对于固定滑轮第一枢轴转动的第二个链接原因第二枢轴相对于第一个链接。第一个皮带传动是安排提供一个第一转动之间的比例的第一个链接相对于固定滑轮和旋转的第二个链接相对于固定滑轮。第二个皮带驱动器包括一个或多个连接的圆周表面之间的皮带的住房和圆周表面的末端执行器轮,旋转的第二个链接相对于第一个链接,关于第二枢轴轴,使末端执行器的旋转对第三个枢轴相对于第二个链接。第二个皮带传动是安排提供第二个比率第二个链接的旋转相对于第一个链接和旋转的末端执行器相对于第二个链接。一个或多个空转滑轮提供和安装是回转中的一种或两种链接。每个空转滑轮定义一个第一和第二圆周表面。至少一个皮带传动包括一个第一次带接洽第一圆周表面的一个惰轮和第二皮带从事第二圆周表面相同的惰轮。最好是,第一个比率值为2,旋转的第一环节,通过一个角8导致第二个链接轮和第二个链接将通过一个角的-26就第一个链接。因此,如果第一个链接穿越450年的角,这将导致逆时针方向第二个链接轮和第二个链接将通过一个角的900在顺时针方向相对于第一个链接。它也是首选,第二个比有价值的?在第二个环节,通过旋转一个角度0使末端执行器皮带轮和末端执行器将通过一个角为1/z0就第二个链接。例如,如果第二个链接将通过一个角的90度在顺时针方向,这将导致末端执行器皮带轮和末端执行器将通过一个角的450在逆时针方向相对于第二个链接。因为一个或更多的皮带驱动器包括一个惰轮和两个腰带,滑轮和住房直径不需要选择如上所述在连接与先前技术皮带传动。例如,机器人臂包括一个第一导轮安装在第一个环节,第一个带第一皮带传动啮合第一圆周表面的惰轮和圆周表面的固定滑轮。第二个带第一皮带传动啮合第二圆周表面的第一导轮和圆周表面的第二个链接轮。也最好,机器人臂有一个第二个导轮安装在第二个链接。第二个皮带传动合意地包括第一带扩展从圆周年代表面的住房第一圆周表面的第二个惰轮。第二个皮带传动合意地进一步包括一个第二带延伸至第二圆周表面的第二个导轮的末端执行器滑轮。最好是,比直径的第一圆周表面的第二个惰轮对直径的圆周表面的第二第二导轮超过1:1的,例如2:1。这个比率超过1:1在第二个惰轮允许一个相对较小的末端执行器轮在一个较小的住房,或两者,会提供比在没有第二个惰轮。最好是,机器人手臂进一步包括细长元件和第二个链接轮和住房包括一个内部孔。瘦长的组件有魅力地扩展从第一个链接通过孔,进入第二个环节。这些细长的组件可能包括电线、光纤或气动或液压软管所需操作机器人手臂。最后效应器滑轮也可能包括一个内部孔,细长的组件可以扩展从第二个链接到末端执行器。最好是,机器人手臂进一步包括一个基地和第一旋转运动致动器连接到基地的旋转对旋转第一个链接相对于固定滑轮第一枢轴,移动末端执行器径向如上所述。一个进一步的旋转运动执行机构可能提供旋转固定滑轮和第一个链接,整个手臂摆动对第一枢轴。设计优选的描述如图所示在图1,一个机器人臂10安装一基地11和有一个第一和一个第二个链接链接1214。第一个链接有一个近端和远端1618。同样的,第二个链接14有一个近端和远端结束2022。第一个和第二个链接12和14是最好是中空的,可以由金属、塑料或其他合适的材料。第一个链接12安装基地12为旋转相对于基准的第一枢轴28第一联合24在近端16的第一个链接12。一个固定的滑轮26也安装的第一旋转枢轴28日在第一联合24。固定滑轮26包括一个圆周表面30(图3),中心与第一枢轴28。也扩展从第一联合24是一个轴固定到第一个滑轮32和33驱动皮带轮固定到第一个链接12。驱动皮带轮33是连接到第一个旋转运动执行机构35所以第一传动装置可以驱动旋转的第一个环节,对轴28。轴32是连接到一个第二致动器37可以驱动固定滑轮24在旋转的轴的旋转,与此同时28第一环12或持有驱动皮带轮固定反对这样的旋转。第一个执行机构可以包括任何常规旋转执行机构,例如一个步进电机,一种传统的电动机,或喜欢。第二致动器可能包括类似的组件,或可能包括一个第一制动器连接固定滑轮24至臂12为旋转和第二制动贵重持有固定皮带轮在固定位置相对于住房。第一和第二致动器是由传统的指挥控制系统(没有显示)。第一个和第二个链接链接1214连接在第二个接头面积34。第一个和第二个链接12和14能够旋转与尊重对方第二枢轴36,平行于第一枢轴28。一个第二个链接轮38是安装在第二个接头34和有一个圆周表面40,中心与第二枢轴36。第二个链接的滑轮38是固定的第二个链接14。还提供了一个住房42在第二个接头34和固定到第一个链接12。住房42也有一个圆周表面44,中心与第二枢轴36。第三个接头46提供了远端22的第二个链接14。一个末端执行器是安装在滑轮48第三联合46和能够旋转大约三分之一枢轴50。最终效应有一个圆周表面轮4852同心同第三枢轴50。一个末端执行器54附加到末端执行器轮48和能够旋转大约第三枢轴50。最后效应器54可能包括手指或其他装置对持有一个工件需要移动。第一导轮56所安装的第一个链接12之间的固定滑轮26和第二个链接轮38。第一导轮56有第一圆周表面58和第二圆周表面60。第二个惰轮62安装第二个链接14和有一个第一圆周表面64和第二圆周表面66。第一和第二空转滑轮56和62年68年和69年的旋转轴线平行的第一、第二和第三支点轴28,36岁和50。第一皮带传动71在第一个链接12包括一个第一次带70参与圆周表面的固定滑轮30和第一圆周表面的第一导轮58,第二带72扩展从第二圆周表面66第一导轮62到圆周表面40第二联系滑轮。第二个皮带传动75在第二环节包括第一次带1474扩展从圆周表面44的住房42第一圆周表面64的第二个惰轮62。第二个带76扩展从第二圆周表面66的第二个惰轮62到圆周表面52的末端执行器轮48。第一和第二皮带74和76的第二个惰轮62形成第二皮带传动75的第二个链接。这个腰带70、72、74和76是最好带拥有就算牙齿的类型通常被称为“同步皮带”,并举行紧对滑轮。滑轮有交配的牙齿在圆周表面。它应该受到那些熟练的艺术,腰带可以常规摩擦传动皮带,三角带或链和将会选中相应的滑轮。在操作,将末端执行器径向,第一次执行机构35导致第一个链接12旋转第一枢轴28虽然第二致动器37固定滑轮26对旋转。因为固定滑轮26是固定就第一个链接12,旋转的第一个链接12的结果在第一导轮56旋转相反的方向作为第一个链接12。最好见图3,如果例如第一个链接是顺时针方向转动的柜台,第一导轮56将沿着顺时针方向旋转就第一个链接导致第二个带72的第一个带驱动移动。第二个带72第一导轮56订婚的第二个链接轮38,固定在第二个链接14。运动的带72的顺时针运动造成第二联系皮带轮38因此第二个链接14旋转第二枢轴36在顺时针方向相对于第一个链接12。运动的量的第二个链接相对于第一个链接取决于总体比率提供了第一个皮带传动71在第一个链接。这反过来取决于直径的比值的固定滑轮26和第二个链接轮38以及直径的比值,第一圆周表面58和第二圆周表面60第一导轮56。显示在特定的化身,固定滑轮的直径26倍直径的第二个链接轮38。因此,而第一和第二圆周表面58和60第一导轮56有相同的直径,一个450旋转的第一个链接12在柜台顺时针方向将导致900旋转的第二个链接14在顺时针方向相对于第一个链接12。因为住房42是固定在第一个链接12,第二个链接14旋转有关第一个链接12造成第一个带74的第二皮带传动75移动相对于第二个链接14。例如,如果第二个链接在顺时针方向旋转,第一个带74的第二个惰轮62将,将第二个惰轮62在柜台顺时针方向相对于第二个链接。这个举动第二带76,从事第二圆周表面66的第二个惰轮62年,在反时针方向。作为第二个带76的第二皮带传动75是从事与末端执行器轮48,运动的第二带76的结果最终也转向效应器54逆时针方向相对于第二个链接14。作为最好的显示在图3,大量的运动结束安装工54相对于第二个链接14取决于直径的圆周表面44的住房42,直径之比第一和第二圆周表面64和66的第二个惰轮62和直径的圆周表面52的末端执行器轮48。特别说明的化身,直径的比值之间的圆周表面44的住房42和64年第一圆周表面的第二个惰轮62是1:1。因此,第二个链接把900的顺时针方向的结果在第二个导轮旋转900在柜台顺时针方向。直径的第二周向表面66第二个惰轮是1/z直径的圆周表面64年第一。一个900的旋转第一圆周表面64将导致900旋转第二圆周表面66但是线性运动的皮带76只1/z线性运动的皮带74。进一步,该比率的直径,第二圆周表面66的第二个惰轮62年到直径的圆周表面52的末端执行器轮48是1/咱。因此,如果第二个导轮旋转62到900年,最终只会旋转450效应器滑轮。因为最终的效应器54生硬地附加到末端执行器轮48,末端执行器还旋转450。这种安排将900顺时针运动的第二个链接14相对第一个链接成一个450逆时针方向运动的末端执行器54。通过2之间的比例固定滑轮26和第二个链接轮38和1/z之间的比例和末端执行器住房42轮48保持方向的末端执行器在整个旋转运动的54个第一和第二个链接12和14。换句话说,末端执行器54就保持其取向基本会在第一和第二个链接是旋转。例如,如果第一个链接12移动450逆时针方向,第二个链接将900在顺时针方向而末端执行器在柜台54450旋转顺时针方向。最终效应同样走向或远离第一联合24和基地11。进一步利用这个安排是,住房可以与42相对较大的直径比末端执行器轮48。这是由于第二个惰轮62创建1/z比第二圆周表面之间的66和末端执行器轮48。建立1/z比没有第二个惰轮需要,末端执行器的直径滑轮48两倍直径的圆周表面44的住房。正如上面提到的,它需要一个相对较小的端效应皮带轮48。一个相对大的末端执行器轮48会产生增加手臂的转动惯性,使精确控制臂10更加困难。而且,相对大直径的住房42提供额外的空间在中心的住房和第二个链接轮38一孔78可以提供。78年孔允许电线,纤维光学,气动或液压软管或其他细长元件90通过从第一个链接12到第二个链接沿着室内的14个机器人臂10。在这些组件90传递的内部链接12和14改善机械臂的外观10和消除那些细长的组件的可能性成为住了什么东西或干扰机器人手臂的运动。一个额外的孔80中提供了该中心的末端执行器轮48。这个孔80可用于传输细长元件90从第二个链接14到最后效应器54。在进一步的操作模式,第一和第二致动器35和37经营摆动第一个链接12和固定滑轮24关于第一枢