[實用新型]無桿氣缸驅動的平面三自由度并聯機器人控制裝置

有效

• 申請號: 201621103728.8
• 申請日: 2016-09-30
• 公開（公告）號: CN206216671U
• 公開（公告）日: 2017-06-06
• 發明（設計）人: 邱志成;黃煒標
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00;B25J9/20
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司44245
• 代理人: 李君

1.無桿氣缸驅動的平面三自由度并聯機器人控制裝置，其特征在于：包括平面三自由度并聯機器人本體和控制組件；

所述平面三自由度并聯機器人本體包括動平臺和三個并聯驅動控制分支；所述動平臺為三角盤，外形為等邊三角形，動平臺上設有雙軸加速度傳感器和單軸角速度陀螺儀；每個并聯驅動控制分支包括無桿氣缸、連接塊和剛性桿，所述剛性桿的一端與連接塊轉動連接，另一端與動平臺的一個邊角處轉動連接，所述連接塊與無桿氣缸上的滑塊固定連接；所述無桿氣缸由氣動控制回路驅動，無桿氣缸的一側設有平行于無桿氣缸的光柵尺位移傳感器，所述光柵尺位移傳感器的檢測滑塊與連接塊固定連接；

所述控制組件分別與氣動控制回路、雙軸加速度傳感器、單軸角速度陀螺儀和光柵尺位移傳感器連接。

2.根據權利要求1所述的無桿氣缸驅動的平面三自由度并聯機器人控制裝置，其特征在于：所述氣動控制回路包括氣源、氣動三聯件和氣動比例方向控制閥，所述氣源通過氣動三聯件與氣動比例方向控制閥連接，所述氣動比例方向控制閥分別與無桿氣缸的兩個氣腔連接；所述氣動三聯件由空氣過濾器、氣動減壓閥和油霧分離器組裝在一起，并帶有一個壓力表。

3.根據權利要求2所述的無桿氣缸驅動的平面三自由度并聯機器人控制裝置，其特征在于：所述控制組件包括計算機、運動控制器、脈沖計數電路、A/D數據采集卡和D/A轉換卡，所述計算機通過運動控制器分別與脈沖計數電路、A/D數據采集卡和D/A轉換卡連接，所述脈沖計數電路與光柵尺位移傳感器連接，所述A/D數據采集卡分別與雙軸加速度傳感器、單軸角速度陀螺儀連接，所述D/A轉換卡與氣動比例方向控制閥連接；

雙軸加速度傳感器檢測的加速度信號和單軸角速度陀螺儀檢測的角速度信號經過A/D數據采集卡進行模數轉換后得到數字信號，數字信號經過運動控制器處理后輸入到計算機，計算機根據運動控制器輸入的數字信號，得到振動控制的控制信號，控制信號經過運動控制器傳輸給D/A轉換卡進行數模轉換后得到模擬信號，模擬信號輸入到氣動比例方向控制閥，控制無桿氣缸的運動方向和速度；

光柵尺位移傳感器檢測的運動位移信號經過脈沖計數電路進行脈沖計數處理后得到數字信號，數字信號經過運動控制器處理后輸入到計算機，計算機根據運動控制器輸入的數字信號，得到運動控制的控制信號，控制信號經過運動控制器傳輸給D/A轉換卡進行數模轉換后得到模擬信號，模擬信號輸入到氣動比例方向控制閥，控制無桿氣缸的運動方向和位移。

4.根據權利要求3所述的無桿氣缸驅動的平面三自由度并聯機器人控制裝置，其特征在于：所述氣動比例方向控制閥還連接兩個消聲器，所述運動控制器插在計算機的擴展控制槽內。

5.根據權利要求1-3任一項所述的無桿氣缸驅動的平面三自由度并聯機器人控制裝置，其特征在于：所述剛性桿的一端通過第一轉軸與連接塊轉動連接，另一端通過第二轉軸與動平臺的一個邊角處轉動連接。

6.根據權利要求1-3任一項所述的無桿氣缸驅動的平面三自由度并聯機器人控制裝置，其特征在于：所述雙軸加速度傳感器固定在動平臺的幾何中心位置，所述單軸角速度陀螺儀固定在動平臺偏離雙軸加速度傳感器的位置上，單軸角速度陀螺儀的檢測軸線與動平臺平面垂直。

7.根據權利要求1-3任一項所述的無桿氣缸驅動的平面三自由度并聯機器人控制裝置，其特征在于：所述平面三自由度并聯機器人本體還包括靜平臺，所述靜平臺由若干不同長度的鋁型材和基板組成，所述無桿氣缸和光柵尺位移傳感器固定在靜平臺上。

8.根據權利要求7所述的無桿氣缸驅動的平面三自由度并聯機器人控制裝置，其特征在于：所述靜平臺的底部具有四個支撐腳，四個支撐腳圍成的平面上設有一支撐板。

9.根據權利要求1-3任一項所述的無桿氣缸驅動的平面三自由度并聯機器人控制裝置，其特征在于：所述雙軸加速度傳感器、單軸角速度陀螺儀和光柵尺位移傳感器均與直流電源連接。