[發(fā)明專利]一種四自由度十桿可控機構(gòu)式碼垛機器人

有效

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• 申請日: 2016-06-23
• 公開（公告）號: CN106041902B
• 公開（公告）日: 2018-05-01
• 發(fā)明（設計）人: 蔡敢為;李榮康;唐劍波;任華麗;吳承亮;李洪漢;葉兵
• 申請（專利權(quán)）人: 廣西大學
• 主分類號: B25J9/04
• 分類號: B25J9/04;B25J15/02
• 代理公司: 廣西南寧公平知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司45104
• 代理人: 黃永校

1.一種四自由度十桿可控機構(gòu)式碼垛機器人，包括手臂升降機構(gòu)、姿態(tài)保持機構(gòu)、回轉(zhuǎn)支承、底座、末端執(zhí)行器、第一伺服電機、第二伺服電機、第三伺服電機、第四伺服電機、第一減速器、第二減速器、第三減速器以及第四減速器，其特征在于,具體結(jié)構(gòu)和連接方式為：

所述手臂升降機構(gòu)包括旋轉(zhuǎn)機架、第一主動桿、第一折桿、支撐桿、橫桿、第二連桿以及第二主動桿，

所述姿態(tài)保持機構(gòu)包括第一平衡桿、第二折桿、第二平衡桿以及平動保持架，

所述第一伺服電機連接在第一減速器上，第一減速器安裝在底座上，第一減速器通過第一轉(zhuǎn)動副與旋轉(zhuǎn)機架連接，回轉(zhuǎn)支承安裝在底座上，回轉(zhuǎn)支承通過第二轉(zhuǎn)動副與旋轉(zhuǎn)機架連接，其中，第一轉(zhuǎn)動副與第二轉(zhuǎn)動副共旋轉(zhuǎn)軸，

所述第二伺服電機連接在第二減速器上，第二減速器安裝在旋轉(zhuǎn)機架上并通過第三轉(zhuǎn)動副與第一主動桿的一端連接，第一主動桿的另一端通過第四轉(zhuǎn)動副與第一折桿的第一端連接，第一折桿的第二端通過第五轉(zhuǎn)動副與支撐桿的中間端連接，第一折桿的第三端通過第六轉(zhuǎn)動副與第一平衡桿的一端連接，第一平衡桿的另一端通過第七轉(zhuǎn)動副與第二折桿的第一端連接，第二折桿的第二端通過第八轉(zhuǎn)動副與支撐桿的一端連接，支撐桿的第三端通過第九轉(zhuǎn)動副與旋轉(zhuǎn)機架連接，第二折桿的第三端通過第十轉(zhuǎn)動副與第二平衡桿的一端連接，第二平衡桿的另一端通過第十一轉(zhuǎn)動副與平動保持架的一端連接，平動保持架的另一端通過第十二轉(zhuǎn)動副與橫桿的一端連接，橫桿的中間端通過第十三轉(zhuǎn)動副與支撐桿的一端連接，橫桿的第三端通過第十四轉(zhuǎn)動副與第二連桿的一端連接，第二連桿的另一端通過第十五轉(zhuǎn)動副與第二主動桿的一端連接，第二主動桿的另一端通過第十六轉(zhuǎn)動副與第三減速器連接，

所述第一折桿、第一平衡桿、第二折桿、支撐桿通過第五轉(zhuǎn)動副、第六轉(zhuǎn)動副、第七轉(zhuǎn)動副和第八轉(zhuǎn)動副組成第二個平行四邊形結(jié)構(gòu)，

所述第二折桿、第二平衡桿、平動保持架、橫桿通過第八轉(zhuǎn)動副、第十轉(zhuǎn)動副、第十一轉(zhuǎn)動副、第十二轉(zhuǎn)動副和第十三轉(zhuǎn)動副組成第三個平行四邊形結(jié)構(gòu)，其中，第八轉(zhuǎn)動副和第十三轉(zhuǎn)動副共旋轉(zhuǎn)軸，

將具有三個特定平行四邊形結(jié)構(gòu)的連桿機構(gòu)應用于姿態(tài)控制，使得平動保持器在機器人運動輸出過程中始終保持水平狀態(tài)，降低了機器人控制編程的難度，有利于對被搬運物品進行精確的姿態(tài)控制，

所述第三伺服電機連接在第三減速器上，第三減速器安裝在旋轉(zhuǎn)機架上并通過第十六轉(zhuǎn)動副與第二主動桿連接，

所述第四伺服電機連接在第四減速器上，第四減速器安裝在平動保持架上并通過旋轉(zhuǎn)軸線豎直的第十七轉(zhuǎn)動副與末端執(zhí)行器連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種四自由度十桿可控機構(gòu)式碼垛機器人，其特征在于,所述旋轉(zhuǎn)機架、第一主動桿、第一折桿、支撐桿通過第三轉(zhuǎn)動副、第四轉(zhuǎn)動副、第五轉(zhuǎn)動副和第九轉(zhuǎn)動副組成第一個平行四邊形結(jié)構(gòu)，其中，在機器人工作時，第三轉(zhuǎn)動副與第九轉(zhuǎn)動副同旋轉(zhuǎn)機架之間的相對位置固定不變。