[發明專利]一種變胞機構式輪式移動碼垛機器人機構

無效

• 申請號: 201410756102.6
• 申請日: 2014-12-10
• 公開（公告）號: CN104493809A
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 發明（設計）人: 蔡敢為;陳淵;王麾;范雨;王少龍;李智杰;朱凱君;張永文;王龍;王小純;楊旭娟;李巖舟
• 申請（專利權）人: 廣西大學
• 主分類號: B25J5/00
• 分類號: B25J5/00;B65G61/00
• 代理公司: 廣西南寧公平專利事務所有限責任公司45104
• 代理人: 黃永校

技術領域

本發明涉及機器人領域，特別是一種變胞機構式輪式移動碼垛機器人機構。

背景技術

移動機器人，是一個集環境感知、動態決策與規劃、行為控制與執行等多功能于一體的綜合系統。它集中了傳感器技術、信息處理、電子工程、計算機工程、自動化控制工程以及人工智能等多學科的研究成果，代表機電一體化的最高成就，是目前科學技術發展最活躍的領域之一。隨著機器人性能不斷地完善，移動機器人的應用范圍大為擴展，不僅在工業、農業、醫療、服務等行業中得到廣泛的應用，而且在城市安全、國防和空間探測領域等有害與危險場合得到很好的應用。因此，移動機器人技術已經得到世界各國的普遍關注。

變胞機構是近年來學者提出的重要概念，是可變自由度或可變構件數目的新型機構，這類機構除了具有類似可展式機構的高度可縮和可展性外，還可改變拓撲圖并導致變自由度，具有多功能階段變化、多拓撲結構變化、多自由度變化等特征，可以根據功能需求或環境等的變化，適應不同任務，靈活應用于不同場合。

將變胞機構應用于移動機器人設計，將產生一類新型的變胞機構式移動機器人機構，使移動機器人有更多的發展空間。

發明內容

本發明的目的在于提供一種變胞機構式輪式移動碼垛機器人機構，它能克服現有碼垛機器人的不足，具有同時移動和操作的功能，能靈活應用于不同場合。

本發明通過以下技術方案達到上述目的：一種變胞機構式輪式移動碼垛機器人機構，包括可移動平臺、機身、第一主動桿、第二主動桿、手臂桿和三角形連桿構件。具體結構和連接關系為：所述機身通過第一轉動副連接到可移動平臺上，機身通過第二轉動副與第一主動桿一端連接，第一主動桿另一端通過第四轉動副與手臂桿鏈接，機身通過第三轉動副與第二主動桿一端連接，第二主動桿另一端通過第五轉動副與三角形連桿構件第一邊桿一端鏈接，三角形連桿構件第一邊桿另一端通過第六轉動副與手臂桿鏈接。

所述第一主動桿和第二主動桿尺寸相同。

所述第四轉動副至第六轉動副的長度與所述三角形連桿構件的第二邊桿長度相等。

所述三角形連桿構件，它的第三邊桿長度等于第二轉動副至第三轉動副的長度。

工作原理及過程：

工作時，通過第四轉動副與第七轉動副的結合，使三角形連桿構件的第二邊桿與手臂桿的第四轉動副與第六轉動副間部分重疊，此時變胞機構式輪式移動碼垛機器人機構為單自由度平行四邊形機構，三角形連桿構件的第二邊桿與手臂桿的第四轉動副與第六轉動副間部分分開時，此時變胞機構式輪式移動碼垛機器人機構為兩自由度可控連桿機構。實現單自由度與兩自由度機構間轉變，使碼垛機器人機構既具有移動和操作功能，又具有變胞機構多功能階段變化特征，使碼垛機器人適應不同任務，靈活應用于不同場合和不同的工作對象。

本發明的突出優點在于：

1、機器人安裝在移動平臺上，這種結構使機器人擁有幾乎無限大的工作空間和高度的運動冗余性，并同時具有移動和操作功能，這是它優于移動機器人和傳統的機器人的地方；

2、移動機器人具有移動功能，在代替人從事危險、惡劣(如輻射、有毒等)環境下作業和人所不及的(如宇宙空間、水下等)環境作業方面，比一般機器人有更大的機動性、靈活性；

3、碼垛機器人機構在工作過程中，可實現機構單自由度與兩自由度轉變，為變自由度變胞機構，具有多功能階段變化、多拓撲結構變化、多自由度變化特征，使碼垛機器人能靈活應用于不同場合和不同的工作對象，機構兩自由度時，可實現機器人機構輸出端精確定位，單自由度時，可有效實現板運動作。

附圖說明

圖1為本發明所述的變胞機構式輪式移動碼垛機器人機構的結構示意圖。

圖2為本發明所述的變胞機構式輪式移動碼垛機器人機構的可移動平臺結構示意圖。

圖3為本發明所述的變胞機構式輪式移動碼垛機器人機構的機身結構示意圖。

圖4為本發明所述的變胞機構式輪式移動碼垛機器人機構兩自由度時的結構狀態圖。

圖5為本發明所述的變胞機構式輪式移動碼垛機器人機構單自由度時的結構狀態圖。

具體實施方式

下面結合附圖及實施例對本發明的技術方案作進一步說明。