[發明專利]一種多自由度并聯機構式可控移動碼垛機器人

無效

• 申請號: 201410794510.0
• 申請日: 2014-12-18
• 公開（公告）號: CN104626103A
• 公開（公告）日: 2015-05-20
• 發明（設計）人: 蔡敢為;王麾;范雨;王少龍;李智杰;張永文;朱凱君;王龍;王小純;李巖舟;楊旭娟;溫芳
• 申請（專利權）人: 廣西大學
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00;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，特別是一種多自由度并聯機構式可控移動碼垛機器人。

背景技術

移動機器人的研究始于60年代末期。斯坦福研究院(SRI)的Nils?Nilssen和Charles?Rosen等人，在1966年至1972年中研發出了取名Shakey的自主移動機器人。目的是研究應用人工智能技術，在復雜環境下機器人系統的自主推理、規劃和控制。

傳統的串聯機器人具有結構簡單、成本低、工作空間大等優點，相對而言串聯機器人剛度低，不能應用于高速，大承載的場合；并聯機器人和傳統的串聯機器人相比較，具有無累積誤差、精度較高、結構緊湊、承載能力大、剛度高且末端執行器慣性小等特點，驅動裝置可置于定平臺上或接近定平臺的位置，這樣運動部分重量輕，速度高，動態響應好；但是并聯機器人的明顯缺點是工作空間小和結構復雜。工程上現有的帶有局部閉鏈的操作機如MOTOMAN-K10并沒有解決工業機器人存在的問題，而含有對稱機構式的閉環子鏈的并聯機器人的性能比一般的并聯機構更加優越，具有工作空間大、剛度高、承載能力強、慣量小和末端執行器精度高等優點，能應用在焊接、噴涂、搬運、裝卸、裝配、碼垛等復雜作業中，有效的的提高勞動效率，在產品質量和穩定性方面有很大提高。采用圓柱坐標型和關節坐標型的機械手能有效而快捷的對末端機構進行控制，并且這種機構結構剛度好、機械傳動精度高、工作空間大、機械傳動損耗小、無累積誤差能輸出較大的動力，具有有良好的控制功能。此含并聯閉環子鏈的機器人采用間接驅動方式，還能有效的減小驅動關節所需要的力矩。

發明內容

本發明的目的在于提供一種多自由度并聯機構式可控移動碼垛機器人，解決傳統串聯機器人關于所需力矩大，剛度低和工作空間小的缺點。

本發明通過以下技術方案達到上述目的：

一種多自由度并聯機構式可控移動碼垛機器人，包括可移動平臺、機身、第一連桿、第二連桿、第三連桿、第四連桿、第五連桿、第六連桿、第七連桿、第八連桿、第九連桿、第十連桿、第十一連桿、第十二連桿、第十三連桿、第十四連桿、第十五連桿、第十六連桿及末端執行器；

所述第七連桿為“T”字型，在橫桿部分從左至右分別設有第一連接端、第三連接端、第四連接端和第五連接端，第二連接端位于第三連接端下方；

機身下端通過第一轉動副連接在可移動平臺上，機身上端通過第十一轉動副與第七連桿第二連接端連接；

第一連桿一端通過第二轉動副連接在機身上，第一連桿另一端通過第三轉動副與第二連桿下端連接，第二連桿上端通過第十轉動副與第七連桿第一連接端連接；

第三連桿一端通過第四轉動副連接在第二連桿上，第四轉動副位于第三轉動副與第十轉動副之間，第三連桿另一端通過第五轉動副與第四連桿下端連接，第四連桿上端通過第九轉動副與第七連桿第三連接端連接；

第五連桿一端通過第六轉動副連接在第四連桿上，第六轉動副位于第五轉動副與第九轉動副之間，第五連桿另一端通過第七轉動副與第六連桿一端連接，第六連桿另一端通過第八轉動副與第七連桿第四連接端連接；

第十五連桿一端通過第八轉動副與第七連桿第四連接端連接，第十五連桿另一端通過第十二轉動副與第十連桿一端連接，第十連桿另一端通過第十三轉動副與第十六連桿一端連接，第十六連桿另一端通過第十六轉動副與第七連桿第五連接端連接；

第八連桿一端通過第八轉動副與第七連桿第四連接端連接，第八連桿另一端通過第十四轉動副與第十一連桿一端連接，第十一連桿另一端通過第十五轉動副與第九連桿一端連接，第九連桿另一端通過第十六轉動副與第七連桿第五連接端連接；

第十二連桿一端剛性連接在第十六轉動副轉軸側壁上，第十二連桿另一端通過第十七轉動副與第十三連桿一端連接，第十三連桿另一端通過第十八轉動副與第十四連桿一端連接，第十四連桿另一端通過第十九轉動副與末端執行器連接。

所述第一轉動副垂直于可移動平臺，第二轉動副、第三轉動副、第四轉動副、第五轉動副、第六轉動副、第七轉動副、第八轉動副、第九轉動副、第十轉動副、第十一轉動副、第十二轉動副、第十三轉動副、第十四轉動副、第十五轉動副與第十六轉動副旋轉軸線相互平行。

所述機身上的第十一轉動副與第二轉動副之間有通槽，第三連桿從通槽中穿過。

所述第八連桿與第十五連桿分別固定連接在第八轉動副的轉軸兩端；第九連桿與第十六連桿分別固定連接在第十六轉動副的轉軸兩端。

本發明的突出優點在于：