[實(shí)用新型]一種轉(zhuǎn)動(dòng)副驅(qū)動(dòng)的四自由度并聯(lián)式分揀機(jī)器人

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520834557.5
• 申請(qǐng)日: 2015-10-26
• 公開（公告）號(hào): CN205129837U
• 公開（公告）日: 2016-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李秦川;徐靈敏;柴馨雪;黃鵬成
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江理工大學(xué)
• 主分類號(hào): B25J9/00
• 分類號(hào): B25J9/00
• 代理公司: 杭州九洲專利事務(wù)所有限公司 33101
• 代理人: 王洪新;王之懷

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域，具體是一種由轉(zhuǎn)動(dòng)副驅(qū)動(dòng)，用于分揀或 者搬運(yùn)零件并且具有3個(gè)移動(dòng)自由度和1個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度的并聯(lián)機(jī)器人。

背景技術(shù)

分揀機(jī)器人的主要職能是完成搬取零件和裝配工作，廣泛應(yīng)用于塑料工業(yè)、 汽車工業(yè)、電子產(chǎn)品工業(yè)、藥品工業(yè)和食品工業(yè)等領(lǐng)域。

目前分揀類的商業(yè)化的機(jī)器人大多屬于SCARA型或者Delta型。SCARA機(jī) 器人具有沿X、Y、Z方向的三個(gè)平移自由度和繞Z軸的旋轉(zhuǎn)自由度；SCARA機(jī)器 人的工作空間大，但是由于串聯(lián)機(jī)構(gòu)自身結(jié)構(gòu)的限制，SCARA機(jī)構(gòu)的剛度小于并 聯(lián)機(jī)構(gòu)，響應(yīng)速度也比并聯(lián)機(jī)構(gòu)慢。Delta機(jī)器人屬于并聯(lián)機(jī)器人，電機(jī)固定在 基座上，具有由于動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、剛度高的特點(diǎn)，但由于內(nèi)部安裝有減速機(jī)，價(jià) 格較貴，安裝時(shí)需要使用龍門架，較為復(fù)雜。

在當(dāng)今社會(huì)，機(jī)器人代替人力作重復(fù)勞動(dòng)已是發(fā)展趨勢(shì)，所以提出一種響 應(yīng)速度快、剛度高、結(jié)構(gòu)緊湊、安裝簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜的分揀機(jī)器人很有必要。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是克服上述背景技術(shù)中的不足，提供一種轉(zhuǎn)動(dòng)副驅(qū)動(dòng)的 四自由度并聯(lián)式分揀機(jī)器人，該機(jī)器人應(yīng)具有結(jié)構(gòu)緊湊、安裝方便、響應(yīng)速度 快、價(jià)格便宜的特點(diǎn)。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：

一種轉(zhuǎn)動(dòng)副驅(qū)動(dòng)的四自由度并聯(lián)式分揀機(jī)器人，其特征在于：該機(jī)器人包 括末端執(zhí)行器、底座以及并聯(lián)連接在末端執(zhí)行器與底座之間以驅(qū)動(dòng)末端執(zhí)行器 運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)分支機(jī)構(gòu)；

所述每個(gè)分支機(jī)構(gòu)包括依次連接在末端執(zhí)行器與底座之間的螺旋副、第一 連桿、第一轉(zhuǎn)動(dòng)副、第二連桿以及并聯(lián)的兩個(gè)子分支機(jī)構(gòu)；兩個(gè)分支機(jī)構(gòu)中的 螺旋副共軸；

所述每個(gè)子分支機(jī)構(gòu)包括依次連接在第二連桿與底座之間的第二轉(zhuǎn)動(dòng)副、 第三連桿、第三轉(zhuǎn)動(dòng)副、第四連桿、第四轉(zhuǎn)動(dòng)副。

所述兩個(gè)子分支機(jī)構(gòu)中，兩個(gè)第二轉(zhuǎn)動(dòng)副的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線、兩個(gè)第三轉(zhuǎn)動(dòng)副的 轉(zhuǎn)動(dòng)軸線、兩個(gè)第四轉(zhuǎn)動(dòng)副的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線均相互平行；所述每個(gè)分支機(jī)構(gòu)中的第 一轉(zhuǎn)動(dòng)副的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線平行于螺旋副的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線，第二轉(zhuǎn)動(dòng)副的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線垂直于 螺旋副的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線。

所述第四轉(zhuǎn)動(dòng)副與底座相連，第四轉(zhuǎn)動(dòng)副上安裝包括電機(jī)及齒輪的驅(qū)動(dòng)器。

本實(shí)用新型的有益效果是：

本實(shí)用新型為結(jié)構(gòu)緊湊的并聯(lián)機(jī)構(gòu)，不僅具有較高的剛度，而且運(yùn)動(dòng)累計(jì) 誤差小于串聯(lián)機(jī)構(gòu)；本實(shí)用新型的并聯(lián)機(jī)構(gòu)不僅結(jié)構(gòu)緊湊，安裝和維護(hù)均較為 方便，而且結(jié)構(gòu)對(duì)稱，能夠方便地進(jìn)行加工和控制；本實(shí)用新型省去了減速機(jī)， 降低了成本；因此，本實(shí)用新型對(duì)于分揀及搬運(yùn)機(jī)器人的進(jìn)一步推廣具有重要 意義。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合說(shuō)明書附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明，但本實(shí)用新型并不局 限于以下實(shí)施例。

實(shí)施例

如圖1所示的一種轉(zhuǎn)動(dòng)副驅(qū)動(dòng)的四自由度并聯(lián)式分揀機(jī)器人，包括底座5、 末端執(zhí)行器6、兩個(gè)分支機(jī)構(gòu)。該末端執(zhí)行器上安裝有用于抓取零件的設(shè)備。

所述兩個(gè)分支機(jī)構(gòu)用于驅(qū)動(dòng)末端執(zhí)行器的運(yùn)動(dòng)，并且并聯(lián)連接在末端執(zhí)行 器與底座之間；所述每個(gè)分支機(jī)構(gòu)均有五個(gè)自由度，包括依次連接在末端執(zhí)行 器與底座之間的螺旋副31、第一連桿11、第一轉(zhuǎn)動(dòng)副21、第二連桿12以及并 聯(lián)的兩個(gè)子分支機(jī)構(gòu)；圖中可見：兩個(gè)分支機(jī)構(gòu)中的螺旋副共軸。

所述每個(gè)子分支機(jī)構(gòu)包括依次連接在第二連桿與底座之間的第二轉(zhuǎn)動(dòng)副 22、第三連桿13、第三轉(zhuǎn)動(dòng)副23、第四連桿14、第四轉(zhuǎn)動(dòng)副24。

每個(gè)子分支機(jī)構(gòu)中，第二轉(zhuǎn)動(dòng)副、第三轉(zhuǎn)動(dòng)副與第四轉(zhuǎn)動(dòng)副的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線相 互平行；每個(gè)分支機(jī)構(gòu)的兩個(gè)子分支機(jī)構(gòu)之間，兩個(gè)第二轉(zhuǎn)動(dòng)副的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線相 互平行，兩個(gè)第三轉(zhuǎn)動(dòng)副的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線相互平行，兩個(gè)第四轉(zhuǎn)動(dòng)副的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線相 互平行；每個(gè)分支機(jī)構(gòu)中，第一轉(zhuǎn)動(dòng)副的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線與螺旋副的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線相互平 行，螺旋副的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線垂直于第二轉(zhuǎn)動(dòng)副、第三轉(zhuǎn)動(dòng)副與第四轉(zhuǎn)動(dòng)副的轉(zhuǎn)動(dòng)軸 線。

所述第四轉(zhuǎn)動(dòng)副與底座相連，第四轉(zhuǎn)動(dòng)副上安裝包括電機(jī)以及齒輪的驅(qū)動(dòng) 器(常規(guī)結(jié)構(gòu)，圖中省略)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪完成第四連桿的轉(zhuǎn)動(dòng)。