[發(fā)明專利]一種大范圍定位及姿態(tài)靈活調(diào)整的移動式加工機器人

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810320745.4
• 申請日: 2018-04-11
• 公開（公告）號: CN108621128B
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉辛軍;謝福貴;張加波;易旺民;孟齊志
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學(xué);北京衛(wèi)星制造廠有限公司;北京衛(wèi)星環(huán)境工程研究所
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00;B25J5/00;B25J11/00
• 代理公司: 北京清亦華知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11201
• 代理人: 黃德海

1.一種大范圍定位及姿態(tài)靈活調(diào)整的移動式加工機器人，其特征在于，包括：移動車、軌道、五自由度末端姿態(tài)調(diào)整裝置和二自由度可折展機構(gòu)，

所述二自由度可折展機構(gòu)包括：底座、一級平行四邊形結(jié)構(gòu)、二級平行四邊形結(jié)構(gòu)、中間三角板、第一驅(qū)動組件和第二驅(qū)動組件，所述一級平行四邊形結(jié)構(gòu)安裝在底座上，所述一級平行四邊形結(jié)構(gòu)和所述二級平行四邊形結(jié)構(gòu)通過所述中間三角板耦合鏈接，所述軌道設(shè)在所述移動車上，所述底座可動地配合在所述軌道上，

所述底座具有間隔開的第一鉸點、第二鉸點，所述中間三角板具有呈三角分布的第三鉸點、第四鉸點和第五鉸點，

所述一級平行四邊形結(jié)構(gòu)包括：第一連桿、第二連桿，所述第一連桿的兩端分別鉸接連接在所述第一鉸點和所述第四鉸點上，所述第二連桿的兩端分別鉸接連接在所述第二鉸點和所述第三鉸點上，所述第一鉸點和所述第四鉸點的距離與第二鉸點和所述第三鉸點的距離相等，所述第一鉸點和所述第四鉸點的連線與第二鉸點和所述第三鉸點的連線相互平行；

所述二級平行四邊形結(jié)構(gòu)包括：第三連桿、第四連桿和第五連桿，所述第三連桿鉸接連接在所述第四鉸點上，所述第四連桿鉸接連接在所述第五鉸點上，所述第五連桿的兩端分別通過第六鉸點和第七鉸點鉸接連接在所述第三連桿和所述第四連桿上，所述第四鉸點和所述第六鉸點的距離與第五鉸點和所述第七鉸點的距離相等，所述第四鉸點和所述第六鉸點的連線與所述第五鉸點和所述第七鉸點的連線相互平行；

所述第一驅(qū)動組件用于驅(qū)動所述第一連桿和所述第二連桿中的一個相對所述底座轉(zhuǎn)動，所述第二驅(qū)動組件用于驅(qū)動所述第三連桿和所述第四連桿中的一個相對所述中間三角板轉(zhuǎn)動，所述第一驅(qū)動組件和所述第二驅(qū)動組件是所述二自由度可折展機構(gòu)僅有的兩個主動驅(qū)動副，所述五自由度末端姿態(tài)調(diào)整裝置連接所述第五連桿；

所述五自由度末端姿態(tài)調(diào)整裝置包括：定平臺、動平臺、第一支鏈、第二支鏈和第三支鏈，所述定平臺固定連接在所述第五連桿上，所述動平臺用于安裝執(zhí)行器，所述第一支鏈、第二支鏈和第三支鏈環(huán)繞設(shè)置且連接在所述定平臺和所述動平臺之間，所述第一支鏈、第二支鏈分別為空間六自由度無約束支鏈，所述第三支鏈為具有一個轉(zhuǎn)動約束的空間五自由度支鏈，所述動平臺具有三個轉(zhuǎn)動自由度和兩個移動自由度；所述二自由度可折展機構(gòu)在左右方向具有對稱面，所述第一支鏈、所述第二支鏈相對該對稱面對稱設(shè)置；

轉(zhuǎn)換平行四邊形結(jié)構(gòu)，所述轉(zhuǎn)換平行四邊形結(jié)構(gòu)包括第六連桿和第七連桿，所述第六連桿的一端鉸接連接在所述第一鉸點上，所述第六連桿的另一端鉸接連接在所述第七連桿的一端上，所述第七連桿的另一端鉸接連接在所述第三連桿上，所述第一連桿、所述第六連桿、所述第七連桿及所述第三連桿的部分段構(gòu)成四邊形，所述第二驅(qū)動組件通過驅(qū)動所述第六連桿轉(zhuǎn)動而帶動所述第三連桿轉(zhuǎn)動；

所述第一驅(qū)動組件包括：

第一頂塊，所述第一頂塊可轉(zhuǎn)動地連接在所述第一連桿上；

第一支塊，所述第一支塊可轉(zhuǎn)動地連接在所述底座上；

第一驅(qū)動桿，所述第一驅(qū)動桿的一端與所述第一頂塊相連，所述第一驅(qū)動桿的另一端與所述第一支塊相連，所述第一驅(qū)動桿、所述第一連桿的部分段、所述底座構(gòu)成三角形；

第一驅(qū)動器，所述第一驅(qū)動器用于驅(qū)動所述第一驅(qū)動桿相對所述第一頂塊或者所述第一支塊伸縮；

所述第二驅(qū)動組件包括：

第三頂塊，所述第三頂塊可轉(zhuǎn)動地連接在所述第六連桿上；

第三支塊，所述第三支塊可轉(zhuǎn)動地連接在所述底座上；

第三驅(qū)動桿，所述第三驅(qū)動桿的一端與所述第三頂塊相連，所述第三驅(qū)動桿的另一端與所述第三支塊相連，所述第三驅(qū)動桿、所述第六連桿的部分段、所述底座構(gòu)成三角形；

第三驅(qū)動器，所述第三驅(qū)動器用于驅(qū)動所述第三驅(qū)動桿相對所述第三頂塊或者所述第三支塊伸縮。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大范圍定位及姿態(tài)靈活調(diào)整的移動式加工機器人，其特征在于，所述軌道包括平行設(shè)置的兩條，所述底座的底部通過滑塊配合在兩條所述軌道上，每條所述軌道上設(shè)置有多個所述滑塊。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大范圍定位及姿態(tài)靈活調(diào)整的移動式加工機器人，其特征在于，所述第一驅(qū)動組件和第二驅(qū)動組件分別為缸體驅(qū)動機構(gòu)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大范圍定位及姿態(tài)靈活調(diào)整的移動式加工機器人，其特征在于，所述第一驅(qū)動組件和第二驅(qū)動組件分別為電機驅(qū)動機構(gòu)。