[發明專利]一種六自由度中型串聯教學機器人

有效

• 申請號: 201310155825.6
• 申請日: 2013-04-28
• 公開（公告）號: CN103208224A
• 公開（公告）日: 2013-07-17
• 發明（設計）人: 王振華;王曉強;劉立彬
• 申請（專利權）人: 蘇州博實機器人技術有限公司
• 主分類號: G09B25/02
• 分類號: G09B25/02
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

技術領域

本發明涉及一種六自由度中型串聯教學機器人。

背景技術

在公知的技術領域,隨著我國國民經濟的迅速發展，企業對機器人技能人才的需求越來越迫切。特別是我國加入世界貿易組織后，企業之間的競爭將在很大程度上表現為對技能人才的競爭，由此將極大地激發我國廣大高職院校學生在機器人學習、掌握技術、能力培養方面的熱情。機器人發展因此而帶來的人才培養需求更開始顯現，當前各高職高校紛紛建立機器人實驗室等教學手段，因此，相關的教學機器人設備是否符合教學與就業需求顯得尤為重要。以工業機器人產品為原型的工業作業型教學機器人以低成本工業化設計越來越成為高職高校機器人教學平臺之一，這類機器人保留工業機器人所有特征，具有更好的開放性和可擴展性，更強的交互性和動手能力，良好的人機界面等因素，且低成本設計，安全可靠。對普及學生的機器人技能教育、科技的社會化都具有重要的意義。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提供一種機械結構與控制均符合工業串聯機器人特征和工業標準設計、在機器人技術的教學過程中能夠解決工業操作實踐缺乏普及平臺問題的六自由度中型串聯教學機器人。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種六自由度中型串聯教學機器人，具有機器人底座、六自由度中型串聯教學機器人本體、機器人末端工具、氣路系統、機器人控制系統和工件實驗臺，所述機器人控制系統安裝于鈑金控制柜內，在所述鈑金控制柜的前面板配置控制操作按鈕，所述機器人末端工具安裝在六自由度中型串聯教學機器人本體上，所述的六自由度中型串聯教學機器人本體安裝機器人底座上，所述機器人底座通過地腳螺栓與地面固定連接，工件實驗臺位于機器人前方適合位置。

進一步的，作為一種具體的實施方式，本發明中所述六自由度中型串聯教學機器人本體的高度為1150mm，最大展開半徑為870mm；所述的機器人控制系統為基于PC104總線的嵌入式運動控制器，在所述的機器人控制系統的內部堆棧式安裝有三塊二軸運動控制卡，所述機器人控制系統具有圖形化示教盒和Windows環境接口；所述的工件實驗臺具有軸、套兩種尼龍工件和鋁合金實驗臺。

進一步的，作為一種具體的機構形式，本發明中所述六自由度中型串聯教學機器人本體通過一關節、二關節、三關節、四關節、五關節、六關節實現旋轉運動、回轉運動兩種形式，且各關節的電機、傳感器的電纜均設置在彈簧護線管內，且六自由度中型串聯教學機器人本體采用透明式的封裝結構。

進一步的，作為一種具體的結構形式，本發明中所述的一關節包含交流伺服電機、諧波減速器、機器人底座、光電傳感器。

進一步的，作為一種具體的結構形式，本發明中所述的二關節包含交流伺服電機、RV減速器、二節大臂、光電傳感器。

進一步的，作為一種具體的結構形式，本發明中所述的三關節包含步進電機、諧波減速器、同步齒形帶、光電傳感器、三節支架。

進一步的，作為一種具體的結構形式，本發明中所述的四關節包含步進電機、諧波減速器、光電傳感器、四節支座。

進一步的，作為一種具體的結構形式，本發明中所述的五關節包含步進電機、諧波減速器、同步齒形帶、關節支座、光電傳感器。

進一步的，作為一種具體的結構形式，本發明中所述的六關節包含步進電機、同步齒形帶、錐齒輪傳動、諧波減速器、光電傳感器。

進一步的，為了使得機器人的適用性更加廣泛，本發明在所述機器人末端工具上可安裝有氣動手爪工具、軌跡噴涂工具或其他抓取工具。

本發明的有益效果是：本發明中六自由度中型串聯教學機器人本體基于低成本和工業串聯一致性設計，機械系統可視化，控制系統全面開放，應用工業串聯一致的示教盒操作，采用工業串聯機器人常用的示教再現工作模式。六自由度中型串聯教學機器人作為高等機器人技術教學平臺使用，符合工業機器人的特點，同時低成本設計又能滿足現代高等和職業教育對教學用機器人的需求。通過實驗學習，可掌握工業串聯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），可完成不同規則的搬運與裝配實驗，讓學生全面掌握工業機器人機械傳動部件的選擇、裝配、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技術，使學生在機器人及機電系統的設計、裝配、調試能力均能得到提高。對加快高素質技能型人才培養，推進經濟與社會的跨越式發展具有重要意義。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

圖1是本發明總成結構的三視圖；