[實用新型]一種新型兩自由度并聯機械手系統

有效

• 申請號: 201320406962.8
• 申請日: 2013-07-03
• 公開（公告）號: CN203438230U
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發明（設計）人: 譚軍;劉廣群
• 申請（專利權）人: 深圳市領略數控設備有限公司
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種機械手系統，尤其是涉及一種新型兩自由度并聯機械手系統。?

背景技術

傳統的搬用工作一般采用人工方式，耗時耗力，在勞動力日益緊缺和成本日益增加的背景下，人工方式必將遭市場淘汰。?

一種簡單的解決方案是，采用傳統的氣缸方式：即水平運動的氣缸和垂直運動的氣缸相結合，實現搬運動作。此種方式雖然實施難度小，但其運動方式過于機械化，不夠靈活，搬運動作有過多等待動作，不利于高速運動，而且運動軌跡不易調整，難以勝任對搬運軌跡有較高要求的場合，并且運動過程中伴隨有沖擊，運動不夠穩定平滑。?

另一種方案是采用凸輪，將搬作轉化為電機簡單的旋轉動作，通過精心設計的凸輪輪廓線，保證左后運動輸出端的光滑平穩高速運動。不過此種方式不夠方便靈活，凸輪機構件加工完成后，一旦需要更改運動軌跡，就需要重新設計凸輪機構，而且一旦發現設計缺陷又難于更改。?

搬運機械手作為自動化領域的一門新興技術，在所有涉及搬運工作的場合均有有廣泛的應用前景。隨著國民經濟的發展以及工業自動化水平的提高，搬運機械手以其結構緊湊性、運動靈活性、成本、效率、可編程以及維護等方面的優勢使其應用逐漸廣泛。目前，搬運機械手已廣泛應用于電子、食品以及醫藥等領域。目前機械手多采用串聯結構，承載能力有限，運行速度和精度難以提高，且存在精度偏低的特點。如何提高機械手的速?度、精度，保證運動精度，開發節能環保性的新型機械手系統已成為行業迫切的需求。機器人技術的發展已經成為工業自動化的象征。?

實用新型內容

本實用新型的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的：?

一種新型兩自由度并聯機械手系統，其特征在于，包括平行安裝的第一絲桿副和第二絲桿副、分別設置在第一絲桿副和第二絲桿副下方的第一導軌和第二導軌、設置在第一導軌上且與第一絲桿副連接并能在第一絲桿副驅動下做往復運動的第一滑塊機構、設置在第二導軌上且與第二絲桿副連接并能在第二絲桿副驅動下做往復運動的第二滑塊機構、通過連桿組件同時與第一滑塊機構和第二滑塊機構連接的運動輸出機構。?

考慮一般“抓取——搬運——放置”的應用，現在對運動路徑作如下規劃，保證運動的高速度和高精度。應當指出的是，規劃的路徑用于更好地說明本實用新型所述的新型兩自由度并聯機械手裝置的原理，而并非用以限定本實用新型。?

對新型兩自由度并聯機械手裝置進行機構簡化，特別的，設定連桿104、106、107和108等長，并在主視圖方向投影，得到簡化后的三角形機構。以絲桿軸向為X軸，以垂直方向為Y軸，建立如圖2所示的坐標系。?

A-B段運動輸出機構垂直運動，B-C-D段運動輸出機構按兩段橢圓弧軌跡運動，D-E段運動輸出機構垂直運動。?

設定連桿長度為L，A-B段高度H₁，D-E段高度H₂，假設F為線段B-D的中點，橢圓弧B-C的長軸W₁，線段C-D的長軸W₂，線段C-F為兩段橢圓弧共同的短軸，長為H。?

更近一步地，為保證高速運動時也能穩定流暢的運行，對速度作限制，使得A→B由慢到快，B→C由慢到快，C→D由快到慢，D→E由快到慢，E?→D由慢到快，D→C由慢到快，C→B由快到慢，B→A由快到慢。?

更近一步地，對加速度作限制，使得A→B→C→D和E→D→C→B→A的速度變化連續不間斷。?

點O₁和O₂經過時間t后的X軸坐標分別為O_1x和O_2x，記坐標系原點到O_1xO_2x桿確定的直線的距離為d，?

假定一根虛擬軸，以角速度ω恒速旋轉，則設定θ為t時間后虛擬軸的轉角，?

θ＝ω*t?????????????????(1)?

假定t時間后，O運動到圖3所示的位置，此時O的坐標為(P_x(t)，P_y(t))，?

P_x(t)＝W₁*Cos(90-θ)＝W₁*Sin(θ)????????????(CD段)?