[發明專利]一種可實現重力自平衡的高剛度混聯機器人

有效

• 申請號: 201410848748.7
• 申請日: 2014-12-30
• 公開（公告）號: CN104526684A
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發明（設計）人: 黃田;董成林;劉祺;汪滿新
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 杜文茹

1.一種可實現重力自平衡的高剛度混聯機器人，包括有動平臺(7)，能夠旋轉的連接在動平臺(7)一側的定位頭(8)，以及位于動平臺(7)另一側的固定架(6)，其特征在于，還設置第一支鏈(1)、第二支鏈(2)、第三支鏈(3)、第四支鏈(4)和第五支鏈(5)，其中，所述的第一支鏈(1)能夠水平旋轉的貫穿所述固定架(6)中部的貫通孔，末端與位于固定架(6)一側的動平臺(7)固定連接，頂端位于固定架(6)的另一側，所述第二支鏈(2)和第三支鏈(3)分別能夠水平旋轉的貫穿位于固定架(6)中部貫通孔兩側的側貫通孔，且對稱的設置在所述第一支鏈(1)的左右兩側，末端對稱的鉸接在所述動平臺(7)的左右兩側，頂端位于固定架(6)的另一側，所述第四支鏈(4)和第五支鏈(5)對稱的設置在所述第一支鏈(1)上下兩側，末端對稱的鉸接在所述動平臺(7)的上下兩側，頂端對稱的鉸接在所述固定架(6)靠近動平臺(7)一側面的上下兩側。

2.根據權利要求1所述的一種可實現重力自平衡的高剛度混聯機器人，其特征在于，所述的第一支鏈(1)，包括有套框(12)和能夠前后移動的貫穿在套框(12)內的滑桿(13)，所述的套框(12)外側的上下兩端對稱的各設置有一個第一旋轉半軸(11)，所述上下兩端的第一旋轉半軸(11)分別能夠旋轉的嵌入在所述固定架(6)中部的貫通孔內的上下兩側，所述套框(12)內側的上下兩端沿軸向對稱的各形成有一條導軌槽(15)，所述滑桿(13)通過分別形成在上下兩端的能夠對應的嵌入在所述套框(12)內側的兩個導軌槽(15)內的導軌(14)而貫穿的且能夠前后移動的嵌入在所述的套框(12)內，所述滑桿(13)的末端與位于固定架(6)一側的動平臺(7)固定連接，所述的滑桿(13)的另一端位于固定架(6)的另一側。

3.根據權利要求1所述的一種可實現重力自平衡的高剛度混聯機器人，其特征在于，所述的第二支鏈(2)和第三支鏈(3)結構完全相同，均包括有：長度調節裝置(22/32)，能夠旋轉地連接在長度調節裝置(22/32)末端的T形鉸(24/34)，連接在長度調節裝置(22/32)頂端的驅動裝置(23/33)，所述的長度調節裝置(22/32)上沿徑向上下對稱的各設置有一個第二旋轉半軸(21/31)，兩個第二旋轉半軸(21/31)分別能夠旋轉的嵌入在所述固定架(6)的側貫通孔內的上下兩側，所述第二支鏈(2)和第三支鏈(3)末端的T形鉸(24/34)分別對稱的鉸接在所述動平臺(7)的左右兩側。

4.根據權利要求3所述的一種可實現重力自平衡的高剛度混聯機器人，其特征在于，所述的長度調節裝置(22/32)包括有外調節桿(221/321)和通過滑鍵(223/323)滑動的嵌入在所述外調節桿(221/321)內的內調節桿(222/322)，所述的T形鉸(24/34)能夠旋轉地連接在內調節桿(222/322)的末端，所述驅動裝置(23/33)連接在外調節桿(221/321)的頂端，所述上下對稱的兩個第二旋轉半軸(21/31)分別對稱的設置在外調節桿(221/321)的外側壁上。

5.根據權利要求3所述的一種可實現重力自平衡的高剛度混聯機器人，其特征在于，所述的T形鉸(24/34)和內調節桿(222/322)之間的轉動軸線(2b)與T形鉸(24/34)和動平臺(7)之間的轉動軸線(2c)相垂直。

6.根據權利要求1所述的一種可實現重力自平衡的高剛度混聯機器人，其特征在于，所述的第四支鏈(4)和第五支鏈(5)結構完全相同，均包括有氣壓缸/液壓缸(42/52)，所述氣壓缸/液壓缸(42/52)的活塞桿端部連接有虎克鉸(43/53)，所述氣壓缸/液壓缸(42/52)的底座連接有球鉸鏈(41/51)，所述第四支鏈(4)和第五支鏈(5)的虎克鉸(43/53)分別與所述動平臺(7)的上下兩側鉸接，所述的第四支鏈(4)和第五支鏈(5)的球鉸鏈(41/51)分別鉸接所述固定架(6)靠近動平臺(7)一側面的上下兩側。

7.根據權利要求6所述的一種可實現重力自平衡的高剛度混聯機器人，其特征在于，所述的球鉸鏈(41/51)采用能夠實現繞自身的三條軸線(4a、4b、4c)旋轉的軸線垂直相交的三個單自由度轉動鉸鏈組合式結構或采用球軸承結構。