CN102580883A - 一种两自由度并联喷涂机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种两自由度并联喷涂机器人，包括RPRR闭环子链以及执行机构子链。所述RPRR闭环子链控杆转动轴在同一轴线。RPRR闭环子链可控制第一转台在平面内做二自由度运动，可做整周回转运动。第一转台和第二转台的运动可实现动平台在空间内的二自由度运动。本发明通过闭环子链来控制两个转台在平面的运动，从而实现动平台的空间二自由度运动，具有结构紧凑控制简单刚性好的优点，且所有主动杆都连接在机架上，杆件能做成轻杆，机构运动惯量小，动力学性能好。
Description
技术领域
本发明涉及喷涂机器人领域，特别是一种两自由度并联喷涂机器人。
背景技术
喷涂机器人是一种进行喷涂作业的工业机器人，能够代替人工，环保、高效的完成各种喷涂作业，广泛应用于汽车车身喷涂等领域，已成为市场上应用最多的工业机器人之一。现有的喷涂机器人机械结构主要有平行四边形结构和侧置式或摆式结构两种形式，因其具有较大工作空间和较为灵活的动作得到了广泛应用。但这类传统开链式串联喷涂机器人机构因其自身结构的限制，电机都需要安装在连接处，导致手臂重量大、刚性差、惯量大等问题，机构动力学性能较差，难以满足日益严格的高速高精度及大型喷涂作业要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种两自由度并联喷涂机器人，解决传统自由度数大于支链数的并联喷涂机器人刚性差、惯量大、关节误差累积等问题。
本发明通过以下技术方案达到上述目的：一种两自由度并联喷涂机器人，包括RPRR闭环子链和执行机构子链，其结构和连接方式为：
所述RPRR闭环子链由主动杆、第一连杆、第一转台、直线驱动器连接而成，主动杆通过第一转动副连接在机架上，主动杆由伺服电机驱动，主动杆另一端通过移动副与第一连杆连接，第一连杆另一端通过第二转动副与第一转台连接，第一转台另一端通过第三转动副与直线驱动器连接，直线驱动器另一端通过第一转动副连接在机架上。
所述执行机构子链由第一转台、第二转台、第二连杆、第三连杆、第四连杆、第五连杆以及动平台连接而成，第二连杆通过第四转动副连接在第一转台上，第二连杆另一端通过第五转动副与动平台连接，第三连杆通过第六转动副连接在第一转台上，第三连杆通过第七转动副与动平台连接，第四连杆通过第八转动副连接在第二转台上，第四连杆另一端通过第五转动副与同平台和第二连杆连接，第五连杆通过第九转动副连接在第二转台上，第五连杆另一端通过第十转动副与动平台连接，所述RPRR闭环子链和执行机构子链可绕第一转动副整周转动。
所述第一转动副、第二转动副、第三转动副轴线相互平行，第四转动副、第五转动副、第六转动副、第七转动副、第八转动副、第九转动副、第十转动副轴线相互平行，第二连杆与第三连杆等长平行，第四连杆与第五连杆等长平行。
本发明的突出优点在于：
1、驱动器均安装在机架上，杆件都可以做成轻杆，有效降低机构重量，机构刚性好、惯量小，动力学性能好；
2、通过两个对称结构的闭环子链控制动平台运动输出，机构运动学正、逆问题求解容易，控制方便；
3、通过在动平台上安装各种不同用途的末端执行器，本机构可应用到抓取、搬运、码垛、装配等领域。
附图说明
图1为本发明所述一种两自由度并联喷涂机器人的第一结构示意图。
图2为本发明所述一种两自由度并联喷涂机器人的第二结构示意图。
图3为本发明所述一种两自由度并联喷涂机器人的第一工作示意图。
图4为本发明所述一种两自由度并联喷涂机器人的第二工作示意图。
图5为本发明所述一种两自由度并联喷涂机器人的第三工作示意图。
图6为本发明所述一种两自由度并联喷涂机器人的第四工作示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明的技术方案作进一步说明。
对照图1和图2，一种两自由度并联喷涂机器人，包括RPRR闭环子链和执行机构子链。
所述RPRR闭环子链由主动杆2、第一连杆4、第一转台5、直线驱动器8连接而成，主动杆2通过第一转动副20连接在机架1上，主动杆2由伺服电机21驱动，主动杆2另一端通过移动副3与第一连杆4连接，第一连杆4另一端通过第二转动副23与第一转台5连接，第一转台5另一端通过第三转动副22与直线驱动器8连接，直线驱动器8另一端通过第一转动副20连接在机架1上。
所述执行机构子链由第一转台5、第二转台19、第二连杆9、第三连杆10、第四连杆15、第五连杆16以及动平台14连接而成，第二连杆9通过第四转动副7连接在第一转台5上，第二连杆9另一端通过第五转动副12与动平台14连接，第三连杆10通过第六转动副6连接在第一转台5上，第三连杆10通过第七转动副11与动平台14连接，第四连杆15通过第八转动副17连接在第二转台19上，第四连杆15另一端通过第五转动副12与同平台14和第二连杆9连接，第五连杆16通过第九转动副18连接在第二转台19上，第五连杆16另一端通过第十转动副13与动平台14连接，所述RPRR闭环子链和执行机构子链可绕第一转动副20整周转动。
所述第一转动副20、第二转动副22、第三转动副22轴线相互平行，第四转动副7、第五转动副12、第六转动副6、第七转动副11、第八转动副17、第九转动副18、第十转动副13轴线相互平行，第二连杆9与第三连杆10等长平行，第四连杆15与第五连杆16等长平行。
对照图3、图4、图5和图6，第一转台5和第二转台19在运动空间内运动可实现动平台14的运动。
Claims (1)
1.一种两自由度并联喷涂机器人，包括RPRR闭环子链和执行机构子链，其特征在于，其结构和连接方式为：
所述RPRR闭环子链由主动杆、第一连杆、第一转台、直线驱动器连接而成，主动杆通过第一转动副连接在机架上，主动杆由伺服电机驱动，主动杆另一端通过移动副与第一连杆连接，第一连杆另一端通过第二转动副与第一转台连接，第一转台另一端通过第三转动副与直线驱动器连接，直线驱动器另一端通过第一转动副连接在机架上，
所述执行机构子链由第一转台、第二转台、第二连杆、第三连杆、第四连杆、第五连杆以及动平台连接而成，第二连杆通过第四转动副连接在第一转台上，第二连杆另一端通过第五转动副与动平台连接，第三连杆通过第六转动副连接在第一转台上，第三连杆通过第七转动副与动平台连接，第四连杆通过第八转动副连接在第二转台上，第四连杆另一端通过第五转动副与同平台和第二连杆连接，第五连杆通过第九转动副连接在第二转台上，第五连杆另一端通过第十转动副与动平台连接，
所述第一转动副、第二转动副、第三转动副轴线相互平行，第四转动副、第五转动副、第六转动副、第七转动副、第八转动副、第九转动副、第十转动副轴线相互平行，第二连杆与第三连杆等长平行，第四连杆与第五连杆等长平行。
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Publications (1)
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| CN102580883A true CN102580883A (zh) | 2012-07-18 |
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