[發(fā)明專利]一種空間七活動度多功能機器人機構(gòu)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110445269.7
• 申請日: 2011-12-28
• 公開（公告）號: CN102431032A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蔡敢為;李小清;潘宇晨;王紅州;黃院星;王建亮;張金玲;鄧培;張林
• 申請（專利權(quán)）人: 廣西大學(xué)
• 主分類號: B25J9/08
• 分類號: B25J9/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及工業(yè)機器人領(lǐng)域，特別是七活動度機器人機構(gòu)。?

背景技術(shù)

機器人廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的焊接、搬運、碼垛、裝配、切割等作業(yè)當中。其中已得到較好應(yīng)用的機器人基本上都屬于關(guān)節(jié)機器人，多為6個軸，通過1、2、3軸的聯(lián)合動作將末端工具送到不同的空間位置，并輔以4、5、6軸的聯(lián)動以滿足工具姿態(tài)的不同要求。這種機器人本體機械結(jié)構(gòu)主要有平行四邊形結(jié)構(gòu)和側(cè)置式結(jié)構(gòu)兩種形式，因其具有較大工作空間和較為靈活的動作得到了廣泛應(yīng)用。但這類傳統(tǒng)開鏈式串聯(lián)機器人機構(gòu)因其自身結(jié)構(gòu)的限制，驅(qū)動電機都需要安裝在連接處，從而導(dǎo)致機構(gòu)笨重、剛性差、慣量大、關(guān)節(jié)誤差累積等問題，動力學(xué)性能較差，難以滿足日益嚴格的高速高精度作業(yè)要求。并聯(lián)機器人機構(gòu)是一種動平臺和定平臺通過至少兩個獨立的運動鏈相連接，機構(gòu)具有兩個或兩個以上自由度，且以并聯(lián)方式驅(qū)動的閉環(huán)機構(gòu)，具有結(jié)構(gòu)緊湊、誤差累計小、精度高、作業(yè)速度高、動態(tài)響應(yīng)好等優(yōu)點，但也存在工作空間較小、動作不夠靈活等缺點。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種七活動度機器人機構(gòu)，能有效解決傳統(tǒng)開鏈式串聯(lián)機器人機構(gòu)的重量大、剛性差、慣量大、關(guān)節(jié)誤差累積，以及并聯(lián)機器人機構(gòu)工作空間較小、動作不夠靈活等的各自問題。?

本發(fā)明通過以下技術(shù)方案達到上述目的：一種空間七活動度多功能機器人機構(gòu)，包括二維主臂機構(gòu)、二維副臂機構(gòu)和三維末端執(zhí)行平臺機構(gòu)。?

所述二維主臂機構(gòu)由二維主臂、第一直線驅(qū)動器、第二直線驅(qū)動組成，二維主臂通過第一虎克鉸連接到機架上，第一直線驅(qū)動器一端通過第一球面副連接到機架上，第一直線驅(qū)動器另一端通過第二球面副連接到二維主臂上，第二直線驅(qū)動器一端通過第三球面副連接到機架上，第二直線驅(qū)動器另一端通過第四球面副連接到二維主臂上。第一直線驅(qū)動器、第二直線驅(qū)動器作為主動件可單獨驅(qū)動二維主臂運動，也可以組合的方式聯(lián)合驅(qū)動二維主臂運動，實現(xiàn)二維主臂的二維轉(zhuǎn)動。?

所述二維副臂機構(gòu)由二維副臂、第三直線驅(qū)動器和第四直線驅(qū)動器組成，二維副臂通過第二虎克鉸連接到二維主臂上，第三直線驅(qū)動器一端通過第五球面副連接到二維主臂上，第?三直線驅(qū)動器另一端通過第六球面副連接到二維副臂上，第四直線驅(qū)動器一端通過第七球面副連接到二維主臂上，第四直線驅(qū)動器另一端通過第八球面副連接到二維副臂上。第三直線驅(qū)動器和第四直線驅(qū)動器作為主動件可單獨驅(qū)動二維副臂運動，也可以組合的方式聯(lián)合驅(qū)動二維副臂運動，實現(xiàn)二維副臂的二維轉(zhuǎn)動。?

所述三維末端執(zhí)行平臺機構(gòu)由三維末端執(zhí)行平臺、第五直線驅(qū)動器、第六直線驅(qū)動器和第七直線驅(qū)動器組成，三維末端執(zhí)行平臺通過第九球面副連接到二維副臂上，第五直線驅(qū)動器一端通過第十球面副連接到二維副臂上，第五直線驅(qū)動器另一端通過第十一球面副連接到三維末端執(zhí)行平臺上，第六直線驅(qū)動器一端通過第十二球面副連接到二維副臂上，第六直線驅(qū)動器另一端通過第十三球面副連接到三維末端執(zhí)行平臺上，第七直線驅(qū)動器一端通過第十四球面副連接到二維副臂上，第七直線驅(qū)動器另一端通過第十五球面副連接到三維末端執(zhí)行平臺上，三維末端執(zhí)行平臺上帶有法蘭盤。第五直線驅(qū)動器、第六直線驅(qū)動器和第七直線驅(qū)動器作為主動件可單獨驅(qū)動三維末端執(zhí)行平臺運動，也可以組合的方式聯(lián)合驅(qū)動三維末端執(zhí)行平臺運動，實現(xiàn)三維末端執(zhí)行平臺的三維轉(zhuǎn)動。?

本發(fā)明的突出優(yōu)點在于：?

1、二維主臂、二維副臂、三維末端執(zhí)行平臺串聯(lián)連接，連接處各由直線驅(qū)動器并聯(lián)驅(qū)動，實現(xiàn)機構(gòu)大工作空間、靈活的軌跡輸出，且整體結(jié)構(gòu)簡單緊湊、誤差補償好。?

2、本發(fā)明通過在三維末端執(zhí)行平臺的法蘭盤上安裝各種不同用途的末端執(zhí)行器，可應(yīng)用到搬運、碼垛、裝配、切割等工業(yè)生產(chǎn)當中，多功能化，實用性強。?

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述一種空間七活動度多功能機器人機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。?

圖2為本發(fā)明所述一種空間七活動度多功能機器人機構(gòu)的二維主臂機構(gòu)示意圖。?

圖3為本發(fā)明所述一種空間七活動度多功能機器人機構(gòu)的二維副臂機構(gòu)示意圖。?

圖4為本發(fā)明所述一種空間七活動度多功能機器人機構(gòu)的三維末端執(zhí)行平臺機構(gòu)示意圖。?

圖5為本發(fā)明所述一種空間七活動度多功能機器人機構(gòu)的第一種工作狀態(tài)示意圖。?

圖6為本發(fā)明所述一種空間七活動度多功能機器人機構(gòu)的第二種工作狀態(tài)示意圖。?

圖7為本發(fā)明所述一種空間七活動度多功能機器人機構(gòu)的第三種工作狀態(tài)示意圖。?

圖8為本發(fā)明所述一種空間七活動度多功能機器人機構(gòu)的第四種工作狀態(tài)示意圖。?