[實用新型]一種3-3-3型九活動度機器人機構

有效

• 申請號: 201120357476.2
• 申請日: 2011-09-22
• 公開（公告）號: CN202357162U
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: 蔡敢為;潘宇晨;王紅州
• 申請（專利權）人: 廣西大學
• 主分類號: B25J9/04
• 分類號: B25J9/04;B25J18/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及工業機器人領域，特別是一種3-3-3型九活動度機器人機構。

背景技術

機器人廣泛應用于工業生產的焊接、搬運、碼垛、裝配、切割等作業當中。其中已得到較好應用的機器人基本上都屬于關節機器人，多為6個軸，通過1、2、3軸的聯合動作將末端工具送到不同的空間位置，并輔以4、5、6軸的聯動以滿足工具姿態的不同要求。這種機器人本體機械結構主要有平行四邊形結構和側置式結構兩種形式，因其具有較大工作空間和較為靈活的動作得到了廣泛應用。但這類傳統開鏈式串聯機器人機構因其自身結構的限制，驅動電機都需要安裝在連接處，從而導致機構笨重、剛性差、慣量大、關節誤差累積等問題，動力學性能較差，難以滿足日益嚴格的高速高精度作業要求。并聯機器人機構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，機構具有兩個或兩個以上自由度，且以并聯方式驅動的閉環機構，具有結構緊湊、誤差累計小、精度高、作業速度高、動態響應好等優點，但也存在工作空間較小、動作不夠靈活等缺點。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種3-3-3型九活動度機器人機構，能有效解決傳統開鏈式串聯機器人機構的重量大、剛性差、慣量大、關節誤差累積，以及并聯機器人機構工作空間較小、動作不夠靈活等的各自問題。

本實用新型通過以下技術方案達到上述目的：一種3-3-3型九活動度機器人機構，包括三維轉動大臂機構、三維轉動小臂機構和三維轉動平臺機構。

所述三維轉動大臂機構由三維轉動大臂、第一直線驅動器、第二直線驅動器和第三直線驅動器組成，三維轉動大臂通過第一球面副連接到機架上，第一直線驅動器一端通過第二球面副連接到機架上，另一端通過第三球面副連接到三維轉動大臂上；第二直線驅動器一端通過第四球面副連接到機架上，另一端通過第五球面副連接到三維轉動大臂上；第三直線驅動器一端通過第六球面副連接到機架上，另一端通過第七球面副連接到三維轉動大臂上。第一直線驅動器、第二直線驅動器、第三直線驅動器可各自單獨驅動三維轉動大臂實現一維轉動輸出，也可以并聯方式驅動三維轉動大臂實現相對機架的三維轉動輸出。

所述三維轉動小臂機構由三維轉動小臂、第四直線驅動器、第五直線驅動器和第六直線驅動器組成，三維轉動小臂通過第八球面副連接到三維轉動大臂上，第四直線驅動器一端通過第九球面副連接到三維轉動大臂上，另一端通過第十球面副連接到三維轉動小臂上；第五直線驅動器一端通過第十一球面副連接到三維轉動大臂上，另一端通過第十二球面副連接到三維轉動小臂上；第六直線驅動器一端通過第十三球面副連接到三維轉動大臂上，另一端通過第十四球面副連接到三維轉動小臂上。第四直線驅動器、第五直線驅動器、第六直線驅動器可各自單獨驅動三維轉動小臂實現一維轉動輸出，也可以并聯方式驅動三維轉動小臂實現相對三維轉動大臂的三維轉動輸出。

所述三維轉動平臺機構由三維轉動平臺、第七直線驅動器、第八直線驅動器和第九直線驅動器組成，三維轉動平臺通過第十五球面副連接到三維轉動小臂上，第七直線驅動器一端通過第十六球面副連接到三維轉動小臂上，另一端通過第十七球面副連接到三維轉動平臺上；第八直線驅動器一端通過第十八球面副連接到三維轉動小臂上，另一端通過第十九球面副連接到三維轉動平臺上；第九直線驅動器一端通過第二十球面副連接到三維轉動小臂上，另一端通過第二十一球面副連接到三維轉動平臺上。第七直線驅動器、第八直線驅動器和第九直線驅動器可各自單獨驅動三維轉動平臺實現一維轉動輸出，也可以并聯方式驅動三維轉動平臺實現相對三維轉動小臂的三維轉動輸出。

本實用新型的突出優點在于：

1、三維轉動大臂、三維轉動小臂、三維轉動平臺串聯連接，連接處各由三個直線驅動器并聯驅動，實現機構大工作空間、靈活的軌跡輸出，且整體結構簡單緊湊、誤差補償好。

2、通過在三維轉動平臺上安裝各種不同用途的末端執行器，本實用新型可應用到搬運、碼垛、裝配、切割等工業生產當中，也可應用于挖掘機等工程機械和仿生手臂、仿生腿等仿生機構等領域。

附圖說明

圖1為本實用新型所述3-3-3型九活動度機器人機構的結構示意圖。

圖2為本實用新型所述3-3-3型九活動度機器人機構的三維轉動大臂機構示意圖。

圖3為本實用新型所述3-3-3型九活動度機器人機構的三維轉動小臂機構示意圖。

圖4為本實用新型所述3-3-3型九活動度機器人機構的三維轉動平臺機構示意圖。

圖5為本實用新型所述3-3-3型九活動度機器人機構的第一種工作狀態示意圖。