[發明專利]繩驅動式球坐標機器人

有效

• 申請號: 201911098905.6
• 申請日: 2019-11-12
• 公開（公告）號: CN110802579B
• 公開（公告）日: 2023-01-24
• 發明（設計）人: 黃龍;劉北;湯宇;尹來容;胡宏偉
• 申請（專利權）人: 長沙理工大學
• 主分類號: B25J9/04
• 分類號: B25J9/04;B25J9/12
• 代理公司: 大連優路智權專利代理事務所(普通合伙) 21249
• 代理人: 宋春昕

本發明涉及機器人技術領域，具體公開了一種繩驅動式球坐標機器人，包括轉臺、轉架、第一電機、第二電機、第一連桿、第二連桿、末端執行器、第一滑輪、第二滑輪、第三滑輪、第四滑輪、第一銷軸、第二銷軸、第一傳動繩和第二傳動繩，第一電機設在轉架的一側，其電機軸與第一連桿的一端固定連接，第一連桿的另一端通過第一銷軸與第二連桿的一端轉動連接，第二連桿的另一端通過第二銷軸與第四滑輪轉動連接，第二電機設在轉架另一側，第一滑輪固定連接在第二電機的電機軸上，第二滑輪轉動連接在第一銷軸上且與第二連桿固定連接，第三滑輪轉動連接在第一銷軸上且與第一連桿固定連接。本發明具有體積小、慣量低、運動靈活和成本低的優點。

技術領域

本發明涉及機器人技術領域，尤其涉及一種用于清洗和噴涂的繩驅動式球坐標機器人。

背景技術

球坐標機器人具有三個自由度，即繞豎直Z軸的轉動、繞水平X軸的轉動和沿徑向的移動。球坐標機器人的工作空間為球體中的部分區域，其末端執行器的軸線始終沿球體的徑向。球坐標機器人一般用于半球形穹頂內壁或半球形容器的清洗和噴漆?，F有技術中的球坐標機器人，雖然能基本滿足完成清洗和噴涂等工作的要求，但是其仍然具有體積大、慣量高、運動不靈活和成本高的缺點。

發明內容

本發明的目的是提供一種繩驅動式球坐標機器人，以克服現有技術中的球坐標機器人體積大、慣量高、運動不靈活和成本高的缺點。

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種繩驅動式球坐標機器人，包括轉臺、轉架、第一電機、第二電機、第一連桿、第二連桿、末端執行器、第一滑輪、第二滑輪、第三滑輪、第四滑輪、第一銷軸、第二銷軸、第一傳動繩和第二傳動繩，所述轉臺包括固定設置的底座以及能夠相對于所述底座繞豎直軸轉動的動平臺，所述轉架固定連接在所述動平臺上，所述第一電機設在所述轉架的一側，其電機軸與所述第一連桿的一端固定連接，所述第一連桿的另一端通過所述第一銷軸與所述第二連桿的一端轉動連接，所述第二連桿的另一端通過所述第二銷軸與所述第四滑輪轉動連接，所述末端執行器固定連接在所述第四滑輪上，所述第二電機設在所述轉架的另一側，其電機軸的軸線與所述第一電機的電機軸的軸線重合，所述第一滑輪固定連接在所述第二電機的電機軸上，所述第二滑輪轉動連接在所述第一銷軸上且與所述第二連桿固定連接，所述第一滑輪與所述第二滑輪通過閉環的所述第一傳動繩進行傳動，所述第三滑輪轉動連接在所述第一銷軸上且與所述第一連桿固定連接，所述第三滑輪與所述第四滑輪通過閉環的所述第二傳動繩進行傳動。

優選的，所述第一滑輪的凹槽部分的直徑與所述第二滑輪的凹槽部分的直徑相同，所述第三滑輪的凹槽部分的直徑與所述第二滑輪的凹槽部分的直徑相同，所述第四滑輪的凹槽部分的直徑是所述第三滑輪的凹槽部分的直徑的二倍。

優選的，所述轉架為U形板，所述轉架的下端通過螺釘與所述動平臺的上端固定連接。

優選的，所述第一電機通過螺釘固定連接在所述轉架的一側，所述轉架的一側設有與所述第一電機的電機軸對應的通孔，所述第二電機通過螺釘固定在所述轉架的另一側，所述轉架的另一側設有與所述第二電機的電機軸對應的通孔。

優選的，還包括交叉滾子軸承，所述第一連桿通過所述交叉滾子軸承與所述轉架轉動連接，所述第一電機的電機軸依次穿過所述轉架和交叉滾子軸承后與所述第一連桿通過緊定螺釘固定連接，所述交叉滾子軸承的外圈通過螺釘與所述第一連桿固定連接，所述交叉滾子軸承的內圈通過螺釘固定連接在所述轉架上。

優選的，所述第二電機的電機軸穿過所述轉架后與所述第一滑輪通過膨脹套固定連接。

優選的，所述第一連桿、第三滑輪、第二滑輪和第二連桿均通過軸承與第一銷軸連接，所述第二滑輪通過螺釘與所述第二連桿固定連接，所述第三滑輪與軸承的外圈通過過盈配合進行固定連接，所述第一銷軸的一端設有軸肩，另一端設有螺紋孔且通過所述螺紋孔與緊定螺釘配合。