[發明專利]一種六自由度可控機構式連桿機構

無效

• 申請號: 201410814115.4
• 申請日: 2014-12-23
• 公開（公告）號: CN104626105A
• 公開（公告）日: 2015-05-20
• 發明（設計）人: 蔡敢為;范雨;張林;李智杰;張永文;李榮康;朱凱君;王龍;王小純;李巖舟;楊旭娟
• 申請（專利權）人: 廣西大學
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00
• 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: 李如柏

技術領域

本發明涉及機器人領域，特別是一種六自由度可控機構式連桿機構。

背景技術

串聯機器人剛度較低，不能應用于高速、大承載的場合；而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、剛度高且執行機構慣性小等特點，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。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于提供一種六自由度可控機構式連桿機構，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。

本發明解決上述技術問題所采取的技術方案如下：

一種六自由度可控機構式連桿機構，包括立柱、主臂、第一搖臂、第二搖臂、第一連桿、第二連桿、第三連桿、第四連桿、連接塊、第五連桿、第六連桿和第七連桿，

所述立柱底端連接有第十三轉動副，立柱頂端通過第一轉動副分別與主臂第一個連接端和第一搖臂第一個連接端連接，第一搖臂第二個連接端通過第二轉動副與第一連桿一端連接，第一連桿另一端通過第四轉動副與第二搖臂第二個連接端連接，第二搖臂第一個連接端通過第五轉動副與主臂第二個連接端連接，第二搖臂第三個連接端通過第六轉動副與第二連桿一端連接，第二連桿另一端通過第三轉動副與第一搖臂第三個連接端連接，第三連桿一端通過第七轉動副與第二搖臂第四個連接端連接，第三連桿另一端通過第八轉動副與第四連桿一端連接，第四連桿另一端用于連接執行機構；

所述的連接塊一端通過固定副與立柱側面連接，另一端通過第十轉動副與第五連桿一端連接，第五連桿另一端通過第十一轉動副與第六連桿一端連接，第六連桿另一端通過第十二轉動副與第七連桿一端連接，第七連桿另一端通過第五轉動副與主臂的第二個連接端連接。

本發明的突出優點在于：

1、由立柱、第五連桿、第六連桿、第七連桿和主臂形成一個執行機構運動控制的子鏈，提高了機器人的剛度，并且搖臂移動式設計大大提高機器人的工作空間，能避免機構的死點位置，能使機器人的作用范圍更大，并且能使機構更好的保持平衡；

2、電機安裝在搖臂關節上，通過四桿機構上的轉動副驅動閉環鏈運動，從而間接驅動末端連桿，使執行機構的活動度和活動空間更大，能減小能動力矩；

3、電機安裝在主臂后面，降低了整個機構的重心，而且可以安裝功率較大的電機在機構上，使執行機構可以適應在焊接、噴涂、搬運、裝卸、裝配、碼垛等復雜作業中；

4、連桿機構與執行機構之間用一個帶鉸鏈的連桿連接，使執行器靈活度更高，工作空間比以往的機器人更大，而且帶鉸鏈的連桿做成輕桿，可以使整個機構動力性能更好且易于控制，還可以使執行機構在小范圍內轉動360度周角，使機構能適用于更多場合，精度更高；

5、連桿做成輕桿，使機構運動慣量小，動力學性能好；

6、與同類型的機器人機構相比較，相同功率下做的功更多。

附圖說明

圖1為本發明所述一種六自由度可控機構式連桿機構的結構示意圖。

圖2為本發明所述一種六自由度可控機構式連桿機構的第一搖臂結構示意圖。

圖3為本發明所述一種六自由度可控機構式連桿機構的第二搖臂結構示意圖。

圖4為本發明所述一種六自由度可控機構式連桿機構的主臂結構示意圖。

圖5為本發明所述一種六自由度可控機構式連桿機構的第三連桿結構示意圖。

圖6為本發明所述一種六自由度可控機構式連桿機構的連接塊結構示意圖。

圖7為本發明所述一種六自由度可控機構式連桿機構的立柱結構示意圖。

圖8為本發明所述一種六自由度可控機構式連桿機構應用于焊接作業的工作示意圖。

圖9為本發明所述一種六自由度可控機構式連桿機構應用于噴涂作業的工作示意圖。

圖10為本發明所述一種六自由度可控機構式連桿機構應用于搬運作業的工作示意圖。

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。

如圖1-圖7所示，一種六自由度可控機構式連桿機構，包括立柱2、主臂4、第一搖臂3、第二搖臂7、第一連桿5、第二連桿6、第三連桿8、第四連桿9、連接塊22、第五連桿26、第六連桿12和第七連桿11。