[實用新型]模塊化多控制直角坐標機器人

有效

• 申請號: 201020509250.5
• 申請日: 2010-08-30
• 公開（公告）號: CN201804458U
• 公開（公告）日: 2011-04-20
• 發明（設計）人: 王振華;孫立寧;王曉強
• 申請（專利權）人: 蘇州博實機器人技術有限公司
• 主分類號: G09B9/00
• 分類號: G09B9/00;B25J9/02
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 趙楓

技術領域

本實用新型涉及機器人制造領域，尤其是涉及一種模塊化組合坐標機器人。

背景技術

隨著直角坐標機器人的應用越來越廣泛，直角坐標機器人的設計工作日益顯得重要。成功的設計一臺直角坐標機器人涉及到很多方面的工作，包括機械結構、動力驅動、伺服控制等等。而在專業的教學過程中，直角坐標機器人有缺乏控制對象的問題。

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種在專業的教學的過程中，能夠解決缺乏控制對象問題的模塊化多控制直角坐標機器人。

本實用新型解決其技術問題所采取的技術方案是：一種模塊化多控制直角坐標機器人，包括直線機器人和旋轉機器人，所述的直線機器人上設有直線機器人或者旋轉機器人。

為了可以使機器人有多個自由度，所述的直線機器人至少有一個；所述的旋轉機器人至少有一個。

為了能夠使機器人在直線上運動，所述的直線機器人設有電機，電機通過聯軸器帶動滾珠螺桿，螺桿上的螺桿絲母帶動運動平臺將直線運動。

為了使機器人能夠旋轉，所述的旋轉機器人設有電機，電機通過聯軸器帶動蝸輪蝸桿，蝸輪蝸桿帶動轉動平臺的轉動。

本實用新型的有益效果是：模塊化多控制直角坐標機器人作為基礎教學平臺使用，用以了解機器人的基礎組成和工作原理，了解機器人基本單元技術(機構、控制、傳感器)。并可完成簡單的搬運、裝配、加工等實驗，同時，學生可以通過親自動手對某些模塊進行重新組合、搭建進而構成多自由度機器人，讓學生全面掌握機電一體化技術的應用開發和集成技術，幫助學生從系統整體角度去認識系統各組成部分，從而掌握機電控制系統的組成、功能及控制原理；掌握機械傳動部件的選擇，結構件的設計，傳感器的選擇和使用，電機的選擇和使用，計算機編程和調試等，使學生的機電系統的設計、裝配、調試能力均能得到綜合訓練，培養學生動手能力及創新開發能力。

附圖說明

圖1是本實用新型的直線機器人的結構示意圖；

圖2是本實用新型的旋轉機器人的結構示意圖；

圖3是圖2的仰視圖；

圖4(a)和圖4(b)是本實用新型二自由度組合結構示意圖；

圖5(a)和圖5(b)是本實用新型三自由度組合結構示意圖；

圖5(a)和圖5(b)是本實用新型四自由度組合結構示意圖。

1、電機2、聯軸器3、滾珠螺桿4、運動平臺5、轉動平臺

具體實施方式

如圖1所示的直線機器人設有電機1，電機1通過聯軸器2帶動滾珠螺桿3，滾珠螺桿3上的螺桿絲母帶動運動平臺4將直線運動。電機1的轉動變為直線運動輸出。

如圖2和圖3所示的旋轉機器人設有電機1，電機1通過聯軸器2帶動蝸輪蝸桿，蝸輪蝸桿帶動轉動平臺5的轉動。電機1的轉動通過蝸輪蝸桿改變為在另一個平面轉動。

下面介紹一些由直線機器人和旋轉機器人經過組合而出現的多自由度的直角坐標機器人。

如圖4(a)所示為由兩個直線機器人組成的二自由度的直角坐標機器人，它可以在一個平面上任意運動。如圖4(b)所示為由一個直線機器人和一個旋轉機器人組成的二自由度的直角坐標機器人，它可以在一條直線上運動，并且垂直這條直線可以旋轉。

如圖5(a)所示為由三個直線機器人組成的三自由度的直角坐標機器人，它可以在一個三維立體內任意運動。如圖5(b)所示為由兩個直線機器人和一個旋轉機器人組成的三自由度的直角坐標機器人，它可以在一個平面內任意運動，并且在垂直這個平面的方向上可以旋轉。

如圖6(a)和圖6(b)所示為由三個直線機器人和一個旋轉機器人組成的直角坐標機器人，其中圖6(a)中的旋轉機器人的旋轉軸線垂直于從底部數起的第一個和第二個直線機器人的運動平面；圖6(b)中的旋轉機器人的旋轉軸線垂直于從底部數起第二個和第三個直線機器人的運動平面。

上述各種構型的機器人的末端姿態控制有3種控制模式：手動控制、PLC編程控制、計算機PCI運動控制卡控制或基于PC104總線嵌入式控制。

直角坐標機器人的特點：多自由度運動，每個運動自由度之間的空間夾角為直角；自動控制的，可重復編程，所有的運動均按程序運行；一般由控制系統、驅動系統、機械系統、操作工具等組成；靈活，多功能，因操作工具的不同功能也不同；高可靠性、高速度、高精度；可用于惡劣的環境，可長期工作，便于操作維修。