[實用新型]一種移動副驅動的四自由度并聯式搬運機器人

有效

• 申請號: 201520835629.8
• 申請日: 2015-10-26
• 公開（公告）號: CN205129850U
• 公開（公告）日: 2016-04-06
• 發明（設計）人: 李秦川;徐靈敏;柴馨雪;黃鵬成
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學
• 主分類號: B25J9/08
• 分類號: B25J9/08
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司 33101
• 代理人: 王洪新;王之懷

技術領域

本實用新型涉及工業機器人領域，具體是一種由移動副驅動，用于搬運或 者分揀零件并且具有3個移動自由度和1個轉動自由度的并聯機器人。

背景技術

搬運機器人的主要職能是完成搬取零件和裝配工作，廣泛應用于塑料工業、 汽車工業、電子產品工業、藥品工業和食品工業等領域。

目前搬運類的商業化的機器人大多屬于SCARA型或者Delta型。SCARA機 器人具有沿X、Y、Z方向的三個平移自由度和繞Z軸的旋轉自由度；SCARA機器 人的工作空間大，但是由于串聯機構自身結構的限制，SCARA機構的剛度小于并 聯機構，響應速度也比并聯機構慢。Delta機器人屬于并聯機器人，電機固定在 基座上，具有由于動態響應快、剛度高的特點，但由于內部安裝有減速機，價 格較貴，安裝時需要使用龍門架，較為復雜。

在當今社會，機器人代替人力作重復勞動已是發展趨勢，所以提出一種響 應速度快、剛度高、結構緊湊、安裝簡單、價格便宜的搬運機器人很有必要。

實用新型內容

本實用新型的目的是克服上述背景技術中的不足，提供一種移動副驅動的 四自由度并聯式搬運機器人，該機器人應具有結構緊湊、安裝方便、響應速度 快、價格便宜的特點。

本實用新型的技術方案是：

一種移動副驅動的四自由度并聯式搬運機器人，其特征在于：該機器人包 括末端執行器、底座以及并聯連接在末端執行器與底座之間以驅動末端執行器 運動的兩個分支機構；

所述每個分支機構包括依次連接在末端執行器與底座之間的螺旋副、第一 連桿、第一轉動副、第二連桿以及并聯的兩個子分支機構；兩個分支機構中的 螺旋副共軸；

所述每個子分支機構包括依次連接在第二連桿與底座之間的第二轉動副、 第三連桿、第三轉動副、滑動副中的滑套以及滑動副中的滑桿。

所述兩個子分支機構中，兩個第二轉動副的轉動軸線與兩個第三轉動副的 轉動軸線均相互平行，兩個滑動副的滑動軸線平行，并且滑動副的滑動軸線與 第二轉動副的轉動軸線垂直；

所述每個分支機構中的第一轉動副的轉動軸線、滑動副的滑動軸線均與螺 旋副的轉動軸線相互平行，第二轉動副的轉動軸線垂直于螺旋副的轉動軸線。

所述滑動副的滑桿與底座相連，滑動副上安裝包括電機及絲桿的驅動器。

本實用新型的有益效果是：

本實用新型為結構緊湊的并聯機構，不僅具有較高的剛度，而且運動累計 誤差小于串聯機構；本實用新型的并聯機構不僅結構緊湊，安裝和維護均較為 方便，而且結構對稱，能夠方便地進行加工和控制；本實用新型省去了減速機， 降低了成本；因此，本實用新型對于搬運及分揀機器人的進一步推廣具有重要 意義。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例的立體結構示意圖。

具體實施方式

以下結合說明書附圖，對本實用新型作進一步說明，但本實用新型并不局 限于以下實施例。

實施例

如圖1所示，一種移動副驅動的四自由度并聯式搬運機器人，包括底座5、 末端執行器6、兩個分支機構。該末端執行器上安裝有用于抓取零件的設備。

所述兩個分支機構用于驅動末端執行器的運動，并且并聯連接在末端執行 器與底座之間；所述每個分支機構均有五個自由度，包括依次連接在末端執行 器與底座之間的螺旋副31、第一連桿11、第一轉動副21、第二連桿12以及并 聯的兩個子分支機構；圖中可見：兩個分支機構中的螺旋副共軸。

所述每個子分支機構包括依次連接在第二連桿與底座之間的第二轉動副 22、第三連桿13、第三轉動副23、滑套41、滑桿42；滑套和滑桿組成滑動副。

每個子分支機構中，第二轉動副與第三轉動副的轉動軸線相互平行，滑動 副的滑動軸線垂直于第二轉動副與第三轉動副的轉動軸線；每個分支機構的兩 個子分支機構之間，兩個滑動副的滑動軸線相互平行，兩個第二轉動副的轉動 軸線相互平行，兩個第三轉動副的轉動軸線相互平行；每個分支機構中的第一 轉動副的轉動軸線與螺旋副的轉動軸線平行，螺旋副的轉動軸線垂直于第二轉 動副與第三轉動副的轉動軸線，螺旋副的轉動軸線與滑動副的轉動軸線相互平 行。

所述滑動副的滑桿與底座相連，滑動副上安裝包括電機以及絲桿的驅動器 (常規結構，圖中省略)，電機驅動絲桿完成滑動副的直線運動。