CN104923431A - 多平行四边形连杆并行驱动的喷涂机器人 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种多平行四边形连杆并行驱动喷涂机器人，其包括基座(3)、大臂驱动电机(4)、小臂驱动电机(10)、俯仰调节电机(8)、动平台(18)和三个并行的平行四边形连杆机构，其特征在于所述的大臂驱动电机(4)和小臂驱动电机(10)和俯仰调节电机(8)均设置在基座(3)一端，并通过所述的三个并行的平行四边形连杆机构协同驱动所述的动平台(18)，本发明巧妙地设置三个平行四边形连杆驱动方式，三个平行四边形机构在设计时限制了最大压力角，在作业范围内，无论机器人转至何位置，运动和力的传递性能都能保持优良的水平。

Description

多平行四边形连杆并行驱动的喷涂机器人

技术领域

本发明涉及一种多平行四边形连杆并行驱动喷涂机器人，尤其一种涉及适用于如车身、飞机尾翼等大轮廓复杂曲面的六自由度多平行四边形连杆并行驱动的喷涂机器人。

背景技术

喷涂工艺是大多数工业产品生产中的重要工艺之一，喷涂质量直接决定了产品外观和产品质量。传统的喷涂方式多为人工喷涂，由于喷涂过程中雾状漆料对人体危害巨大，喷漆环境中照明、通风条件很差，因此在工业领域开始大量使用喷涂机器人代替人工喷涂，不仅有效改善了劳动条件，提高产品质量和喷涂材料利用率，还降低了企业的生产成本。此外，喷涂机器人可方便的深入到工件的内部，增加了喷涂工艺的使用范围。总之，喷涂机器人易于实现整个喷涂生产线的自动化和喷涂工艺的精细化控制。

中国专利ZL200910135040.6公开了一种机器人喷涂装置，如图13-14所示，该喷涂装置16为四轴机器人关节臂，其自由端处为喷涂器17，该喷涂器是旋转双臂喷涂器。该机器人16包括第一或内臂部32，在第一端安装到机器人基座33上，用以绕肩轴线34旋转。第二或外臂部35在第一端安装到内臂部32的第二端上，可绕肘轴线36旋转。腕部37将喷涂器17固定到外臂部35的第二端上，并具有旋转轴线38和倾斜轴线39。该腕部37绕上述轴线38旋转喷涂器17，该轴线通常平行于外臂部35的纵向轴线，腕部绕轴线39旋转喷涂器17，从而将该喷涂器相对于轴线38倾斜。因此，机器人16相对基座33可提供四轴运动，使臂部32、35，腕部37、喷涂器17在垂直面上动作。第五运动轴为导轨轴线40，机器人基座33被固定到如图2所示安装座15上，能够使机器人16沿着相应架轨11的水平纵向轴线往复运动。

这样的工业喷涂机器人绝大多数属于开链式串联机器人，其末端喷头的姿态由机器人各个驱动关节的参数决定，手臂有较大的运动空间，可实现各种复杂轨迹的运动。开链式串联机器人的运动学正解简单，但是其运动学逆解存在多解的问题，通常串联的关节越多，解的个数也越多。在实际应用中，每一时刻需要根据喷头的姿态逆解得到各个驱动参数，由于逆运动学模型具有非线性特性，加之存在多解，故求解效率较低，因而响应实时性较差；同时需要在多组逆解中判断最佳解，这势必导致机器人控制系统比较复杂，因而增加了产品的生产成本。

这样的工业喷涂机器人驱动电机分散布置在各个关节处，导致机器人末端静载荷较大和动载较大，而且驱动电机越靠近喷头端，使用安全性越低，防爆、防尘成本越高。最为致命的是，串联式机器人如果任何一个关节失效，则造成了整个喷涂工作的瘫痪，因此作业时停工故障率高。

这样的串联式喷涂机器人，驱动电机布置在各个关节处。这种布置方式由于末端的动载荷大，力臂较长，会导致串联式喷涂机器人基座和各关节处受力较大，因此需要增强整个喷涂机器人的强度和刚度，从而带来喷涂机器人的体积庞大、重量较重。

这样的串联式喷涂机器人由于手臂多重旋转，其电气管路和液流管路通常布置在杆件的中空部位，从而导致液流管道和电气管道布置困难且有可能产生管路相互缠绕情况，排除安全隐患及防爆成本高。

这样的串联式喷涂机器人，尤其是针对大外廓复杂曲面构件的喷涂机器人，如针对车身、飞机尾翼等大轮廓复杂曲面的喷涂时，对于这样喷涂曲面复杂、运动范围非常大的作业时，运算效率低、控制复杂、实时性较差、机器人末端静载荷较大、运动时动载也较大的特征在大轮廓复杂曲面喷涂方面尤其突出。

这样的工业喷涂机器人末端姿态的调节一般依靠在喷头和小臂末端之间加装手腕来实现，输调漆管线只能布设在手腕外面。当手腕转动时，很容易造成管线缠绕，从而带来严重后果。目前虽然出现了斜交中空手腕，但是其造价昂贵，控制也复杂。

发明内容

为了克服上述诸多技术问题，本发明提供一种多平行四边形连杆并行驱动喷涂机器人，其主要驱动电机置于喷涂机器人基座末端中，这样一种新型串并联混合的六自由度喷涂机器人，易于实现复杂曲面垂直喷涂，具有传动特性优良，安全性和可靠性高，维护方便、重量轻、高动态性好、刚度大、控制简单、容易实现防尘和防爆要求、可方便处理输调漆管线缠绕问题等显著优点，能广泛应用于汽车、仪表、电器、搪瓷、航空等工业生产部门，尤其适用于汽车车身、飞机尾翼等大轮廓构件复杂曲面的喷涂作业。

本发明请求保护范围与本发明要解决的技术问题、所采用的技术手段、以及所采用的每一个技术特征在解决上述技术问题中的作用与功能、以及说明采用的上述技术手段解决的技术问题所能达到技术效果如下：

1、本发明提供一种多平行四边形连杆并行驱动喷涂机器人，其包括基座3、大臂驱动电机4、小臂驱动电机10、俯仰调节电机8、动平台18和三个并行的平行四边形连杆机构，其特征在于所述的大臂驱动电机4和小臂驱动电机10和俯仰调节电机8均设置在基座3一端，并通过所述的三个并行的平行四边形连杆机构协同驱动所述的动平台18。

由于本发明的小车驱动电机2、大臂驱动电机4、小臂驱动电机10、俯仰调节电机8均设置在基座一端，避免了现有技术的工业喷涂机器人驱动电机越靠近喷头端，使用安全性越低，防爆、防尘成本越高。

由于本发明的小车驱动电机2、大臂驱动电机4、小臂驱动电机10、俯仰调节电机8均设置在基座一端，避免了现有技术的工业喷涂机器人手臂多重旋转，从而导致液流管道和电气管道布置困难且有可能产生管道相互缠绕情况，排除安全隐患及防爆成本高。

由于本发明的小车驱动电机2、大臂驱动电机4、小臂驱动电机10、俯仰调节电机8均设置在基座一端，避免了现有技术的工业喷涂机器人基座和各关节处受力较大，避免了现有技术的工业喷涂机器人需要增强整个喷涂机器人的强度和刚度，避免了现有技术的工业喷涂机器人的体积庞大、重量较重。

由于本发明的小车驱动电机2、大臂驱动电机4、小臂驱动电机10、俯仰调节电机8均设置在基座一端，避免了传统的串联开链式喷涂机器人，其电气管路和液流管路通常都在杆件的中空部位，这不仅会增加管路布置的困难，还存在一些安全隐患。在本发明中，驱动电机集中布置在基座上，则电气管路布置可以省略，仅仅只需考虑液流管路的布置。这样既降低了布置的难度，还可以减小机器人末端的尺寸，使喷头易于从狭小的孔壁中深入到工件的内部进行喷头作业，间接增加了机构的柔性。

本发明巧妙地设置三个平行四边形连杆驱动方式，从而解决了现有技术开链式串联机器人的运动学正解简单但是其运动学逆解存在多解的问题，解决了现有技术开链式串联机器人需要在多组逆解中判断最佳解和控制系统比较复杂的问题，从而实现了在空间中喷头的位置由小车的移动距离、大臂和小臂转过的角度决定，这样的逆解计算简单且不存在多解，喷头的姿态由俯仰调节电机控制，这种控制方式也为轨迹规划带来了方便。

本发明巧妙地设置三个平行四边形连杆驱动方式，三个平行四边形机构在设计时限制了最大压力角，在作业范围内，无论机器人转至何位置，运动和力的传递性能都能保持优良的水平；

本发明巧妙地设置三个平行四边形连杆驱动方式，三个平行四边形机构的巧妙设计将大臂驱动电机、小臂驱动电机和俯仰调节电机集中布置到基座上。电机集中布置便可以方便的实现防尘防爆要求，提高了喷涂机器人在静电喷涂这种危险环境下的安全性和可靠性。

本发明巧妙地设置三个平行四边形连杆驱动方式，由于引入了并联机构，本发明具有一些并联机构的优势，从而克服传统的串联开链式机器人各种缺陷，例如，传统的串联开链式机器人各杆件的驱动部件通常布置在关节处，这样越是靠近基座的杆件不仅要承受加在其末端的其他杆件的负载，还要承受在重量上比这些杆件更大的驱动电机的负载，导致机构笨重，动载荷较大。同时各串联的杆件相当于悬臂梁结构，刚度也较差。

2、本发明多平行四边形连杆并行驱动喷涂机器人，其特征在于所述的基座3下方设置有承载小车车体1，小车车体1在动力源2的驱动下能够在地面或者沿导轨运载整个机器人水平移动的平动自由度。

小车车体1在小车驱动电机2的驱动下能够在地面或者沿导轨运载整个机器人水平移动。这使得喷涂机器人具有很大的工作范围，特别适合大轮廓工件的喷涂。

3、本发明多平行四边形连杆并行驱动喷涂机器人，其特征在于还包括一根可伸缩杆16，所述的可伸缩杆16一端16c与上述三个并行的平行四边形连杆机构之一伸出一根连杆14d相球铰，所述的可伸缩杆16另一端16a与所述的动平台18的杆端18b之间相球铰，所述的可伸缩杆16内部装有小电机和滚珠丝杠，电机固定在其中一侧空心管16a中，驱动时滚珠丝杠带动另一根管相应伸出或缩回，伸缩杆长度的变化实现动平台18的左右摆动自由度。

可伸缩杆16其内部安装了微小电机和丝杠，能够方便的伸长和缩短，较好的控制喷头17实现左右摆动。伸缩杆16的作用只是对喷头17的姿态进行微调，其消耗的能量有限。因此可以将伸缩杆16在能够安装微电机的前提下尺寸设计的较小、重量轻，以便降低喷涂机器人的载荷，减少能量消耗。两端的球铰便于适应小电机和滚珠丝杠旋转运动。

4、本发明多平行四边形连杆并行驱动喷涂机器人，其特征在于所述的三个并行的平行四边形连杆机构分别为：由大臂12拨叉的一个分支12d、小臂19中间轴孔19a与邻近的小臂19轴端19b之间部分、第I连杆13、第I曲柄9构成的第一平行四边形连杆驱动机构；由大臂12拨叉的另一个分支12c、第II曲柄7、第II连杆11、三角连杆14的侧边构成的第二平行四边形连杆驱动机构；由三角连杆14另一侧边、小臂19中间轴孔19a与小臂19轴端19a之间部分、动平台18连杆部分、第III连杆15构成的第三平行四边形连杆驱动机构。

本发明巧妙地设置三个平行四边形连杆驱动方式，三个平行四边形连杆驱动机构共用同一销轴、两两共用一个部件，三个平行四边形机构在设计时限制了最大压力角，在作业范围内，无论机器人转至何位置，运动和力的传递性能都能保持优良的水平；避免了现有技术的工业喷涂机器人基座和各关节处受力较大，避免了现有技术的工业喷涂机器人需要增强整个喷涂机器人的强度和刚度，避免了现有技术的工业喷涂机器人的体积庞大、重量较重。

5、本发明多平行四边形连杆并行驱动喷涂机器人，其特征在于所述的大臂驱动电机4驱动大臂12绕基座3上的支架旋转摆动；所述的俯仰调节电机(8)驱动第II曲柄(7)绕基座上的支架旋转摆动；所述的小臂驱动电机(10)驱动第I曲柄(9)绕基座(3)上的支架旋转摆动；所述的动平台18在所述的大臂12和所述的小臂19的带动下具有在垂直于小车前进方向平面内的两个平动自由度；在所述的第III连杆15的带动下具有一个能实现俯仰的转动自由度。

本发明的小车驱动电机2、大臂驱动电机4、小臂驱动电机10、俯仰调节电机8均设置在基座一端，从而克服了现有技术的工业喷涂机器人驱动电机分散布置在各个关节处，导致机器人末端静载荷较大，运动时动载也较大的缺陷，而且通过三个平行四边形连杆驱动机构将实现动平台18在垂直于小车前进方向平面内的两个平动自由度和俯仰的转动自由度。

6、本发明多平行四边形连杆并行驱动喷涂机器人，其特征在于还包括一根可伸缩杆16，所述的可伸缩杆16一端16c与上述三个并行的平行四边形连杆机构之一伸出一根连杆(14d相球铰，所述的可伸缩杆16另一端16a与所述的动平台18的杆端18b之间相球铰，所述的可伸缩杆16内部装有小电机和滚珠丝杠，电机固定在其中一侧空心管16a中，驱动时滚珠丝杠带动另一根管相应伸出或缩回，可伸缩杆16长度的变化实现动平台18的左右摆动自由度。

可伸缩杆16其内部安装了微小电机和丝杠，能够方便的伸长和缩短，较好的控制喷头17实现左右摆动。伸缩杆16的作用只是对喷头17的姿态进行微调，其消耗的能量有限。因此可以将伸缩杆16在能够安装微电机的前提下尺寸设计的较小、重量轻，以便降低喷涂机器人的载荷，减少能量消耗。两端的球铰便于抵消和适应小电机和滚珠丝杠旋转运动。还可以实现动平台18的左右摆动自由度。

7、本发明多平行四边形连杆并行驱动喷涂机器人，其特征在于所述的第一平行四边形连杆驱动机构与所述的第二平行四边形连杆驱动机构分别通过共用的拨叉形状的大臂12通过销轴相连在一起。

本发明大臂12这样结构不仅增加了连杆强度和刚度，而且实现了一杆两用的目的。将两个平行四边形连杆驱动机构边成一体，在设计时限制了最大压力角，在作业范围内，无论机器人转至何位置，运动和力的传递性能都能保持优良的水平；避免了现有技术的工业喷涂机器人基座和各关节处受力较大，避免了现有技术的工业喷涂机器人需要增强整个喷涂机器人的强度和刚度，避免了现有技术的工业喷涂机器人的体积庞大、重量较重。

8、本发明多平行四边形连杆并行驱动喷涂机器人，其特征在于所述的第二平行四边形连杆驱动机构与所述的第三平行四边形连杆驱动机构分别通过共同的三角连杆14不同侧边相连在一起。

本发明三角连杆14一侧边构成了本发明第二个平行四边形连杆中的一个连杆，另一侧边构成了本发明第三个平行四边形连杆中的一个连杆。本发明三角连杆14这样结构不仅增加了连杆强度和刚度，而且实现了一杆多用的目的。在设计时限制了最大压力角，在作业范围内，无论机器人转至何位置，运动和力的传递性能都能保持优良的水平；避免了现有技术的工业喷涂机器人基座和各关节处受力较大，避免了现有技术的工业喷涂机器人需要增强整个喷涂机器人的强度和刚度，避免了现有技术的工业喷涂机器人的体积庞大、重量较重。

9、本发明多平行四边形连杆并行驱动喷涂机器人，其特征在于所述的大臂驱动电机4通过蜗杆5带动蜗轮6旋转运动，蜗轮6旋转运动带动大臂12旋转运动。

由于蜗轮蜗杆副具有传动比大和传动力矩大的优点，因此本发明选择蜗轮蜗杆副作为变速机构传动大臂12。

10、本发明多平行四边形连杆并行驱动喷涂机器人，其特征在于所述的大臂12为一个弯曲拨叉形状，其汇集轴端12a分叉成两根驱动连杆12c和12d，其大臂12的分叉两个端点12b通过销轴分别与所述的小臂19中间轴孔19a相连和与三角连杆14轴孔14c相连。

喷涂机器人在工作的过程中，其末端产生持续的颤振不可避免。这些振动经小臂19、第III连杆15、大臂12等传递到大臂19与摆动轴的铰接处12b。当末端的动载荷越大，对其铰接处的破坏就越剧烈，导致大臂12弯曲拨叉形状变形越明显。为此，将大臂12设计为弯曲拨叉形状结构，就是要通过弯曲方法减小动载荷冲击。

11、本发明多平行四边形连杆并行驱动喷涂机器人，其特征在于所述的三角连杆14包括三个轴孔14a、14b、14c，其顶端轴孔14c与通过销轴分别与其大臂12的分叉两个端点12b、与小臂19中间轴孔19a相连；底边轴孔14a通过销轴与第II连杆11轴孔相连；底边另一个轴孔14b通过销轴与第III连杆15轴孔相连；所述的三角连杆14中间伸出一根连杆14d，其与；所述的可伸缩杆16一端16b相球铰。

本发明三角连杆14将这两个平行四边形连杆驱动耦合在一起，将动平台18的俯仰调节转至第II曲柄7实现，并且它们之间具有线性关系，俯仰调节电机8带动第II曲柄7转过一定的角度，动平台18也转过相同的角度，速度、加速度也保持一致。这两个平行四边形的作用相当于将由直接驱动动平台18转动转为通过控制第I曲柄9的转动来间接控制动平台18。由于它们之间转过的角度，转动的速度和加速度都相等，当喷头17相对于喷涂工件表面需要作俯仰姿态的调整时，将曲面法向变化的规律当作俯仰调节电机8需要输出的角位移、速度、加速度量即可。

12、本发明多平行四边形连杆并行驱动喷涂机器人，其特征在于还包括一个喷头17，所述的喷头17固结在所述的动平台18的连接部分18a上。

在本发明中，喷头17相对于动平台18不动，能够较好避免传统的串联开链式喷涂机器人末端姿态的调节一般依靠在喷头和小臂末端之间加装手腕来实现，输调漆管线只能布设在手腕外面，当手腕转动时，很容易造成管线缠绕，从而带来严重后果，虽然目前出现了斜交中空手腕，但是其造价昂贵，控制也复杂。

13本发明多平行四边形连杆并行驱动喷涂机器人，其特征在于所述的动平台18在相互垂直方向上延伸出三根连杆，每根连杆的杆端设置三个球铰副18b、18c、18d，两球铰副18d、18c位于同直径上，另一球铰副18b位于与上述直径相垂直的轴线的偏移位置上，两球铰副18d、18c分别与所述的第III连杆15和所述的小臂19轴端19a相连，而另一球铰副18b与可伸缩杆16相连。

上述球铰副的设置有利于动平台18各种姿态变换，从而将多平行四边形连杆并行驱动和可伸缩杆16的伸出或缩回运动转换成喷头17的六自由度的运动。根据喷涂工件表面的变化，控制大臂驱动电机4、小臂驱动电机10、俯仰调节电机8和可伸缩杆16，就能保证对任意复杂曲面进行垂直喷涂，使得喷涂更加均匀，达到更好的喷涂工艺效果。

14、本发明多平行四边形连杆并行驱动喷涂机器人，其特征在于所述的大臂12为变截面结构，所述大臂12的拨叉中空构造布置喷涂的液流管路。

为了减小自身载荷，大臂12去除了一部分材料。大臂12的拨叉中空构造主要是为了满足喷涂的液流管路布置需要，大臂12的设计在保证可靠性的前提下注重了轻量化要求降低了材料的消耗，也兼顾了机构的美观性，同时设计也保证了该部件易于制造。大臂12采用等强度变截面的设计，这样做的好处是，在强度满足要求的前提下能够省材、减重，使机器人轻巧、灵活，还能消除喷头17工作过程中产生的低频振动。

15、本发明多平行四边形连杆并行驱动喷涂机器人，其特征在于所述的小臂19为变截面的结构，其中间去除了一部分材料。

为了降低小臂19载荷，小臂19中间部分去除了一部分材料，上述的设计方案无论在理论分析上还是在生产制造方面都是可行的且有益的，为了减小自身载荷，还去除了一部分材料，通过等强度设计方法延长部件的使用寿命。既兼顾了机构的美观性，同时设计也保证了该部件易于制造。

16、本发明多平行四边形连杆并行驱动喷涂机器人，其特征在于所述的第I曲柄9与所述的第II曲柄7的尺寸参数完全相同；所述的第I连杆13的结构与所述的第II连杆11、所述的第III连杆15的尺寸参数完全相同。

本发明为了产品互换性和加工经济性，将相同或相似部件采用相同或相似尺寸参数，从而节约了成本，降低了能耗。

17、本发明多平行四边形连杆并行驱动喷涂机器人，其特征在于所述的三个平行四边形连杆所在平面相互平行。

本发明巧妙地设置三个平行四边形连杆所在平面相互平行，从而解决了现有技术开链式串联机器人的运动学正解简单但是其运动学逆解存在多解的问题，解决了现有技术开链式串联机器人需要在多组逆解中判断最佳解和控制系统比较复杂的问题，从而实现了在空间中喷头的位置由小车的移动距离、大臂和小臂转过的角度决定，这样的逆解计算简单且不存在多解，喷头的姿态由俯仰调节电机和位于伸缩杆内部的电机控制，由于这两个转动轴正交，彼此不会干扰，这种控制方式也为轨迹规划带来了方便。本发明巧妙地设置三个平行四边形连杆驱动方式，三个平行四边形机构在设计时限制了最大压力角，在作业范围内，无论机器人转至何位置，运动和力的传递性能都能保持优良的水平。

18、本发明多平行四边形连杆并行驱动喷涂机器人，其特征在于所述的基座3上的诸支架结构确保了大臂12、第I曲柄9、第II曲柄7的转动轴线重合共线。

本发明的大臂12、第I曲柄9、第II曲柄7的转动轴线重合共线，确保结构紧凑，位于基座3对称中心线附近上，重心稳定，且便于布置蜗杆5、蜗轮6减速机构。

19、本发明多平行四边形连杆并行驱动喷涂机器人，其特征在于所述的基座3上的小臂驱动电机10和俯仰调节电机8共轴线布置，而大臂驱动电机4布置在与上述共轴线空间垂直的轴线上，这样布置便于均匀化基座3载荷，使小车车体载荷均匀。

小臂驱动电机10和俯仰调节电机8共线布置，则处于中间位置的大臂12需要在基座的中部放置大臂驱动电机4。考虑到大臂12是最主要的承载和运动杆件，所需电机的功率较大，驱动电机的尺寸也较大，布置在中间需要占用很大空间。这样布置便于均匀化基座3载荷，使小车车体载荷均匀。

附图说明

图1是本发明多平行四边形连杆并行驱动喷涂机器人的总体结构示意图；

图2是本发明多平行四边形连杆并行驱动喷涂机器人的基座机构示意图；

图3是本发明多平行四边形连杆并行驱动喷涂机器人的基座驱动关系局部示意图；

图4是本发明多平行四边形连杆并行驱动喷涂机器人末端连接关系局部示意图；

图5A、5B是本发明多平行四边形连杆并行驱动喷涂机器人的大臂结构示意图；

图6A、6B是本发明多平行四边形连杆并行驱动喷涂机器人的小臂结构示意图；

图7A、7B是本发明多平行四边形连杆并行驱动喷涂机器人的第I曲柄结构示意图；

图8A、8B是本发明多平行四边形连杆并行驱动喷涂机器人的第I连杆结构示意图；

图9A、9B是本发明多平行四边形连杆并行驱动喷涂机器人的三角连杆结构示意图；

图10A-10C是本发明多平行四边形连杆并行驱动喷涂机器人的动平台与喷头连接结构示意图；

图11A、11B是本发明多平行四边形连杆并行驱动喷涂机器人的可伸缩杆空心管结构示意图；

图12A、12B是本发明多平行四边形连杆并行驱动喷涂机器人的可伸缩杆实心管结构示意图；

图13-图14是现有技术的机器人喷涂装置结构示意图；

其中主要附图标记表示职下：1-小车车体；2-小车驱动电机；3-基座；4-大臂驱动电机；5-蜗杆；6-蜗轮；7-第II曲柄；8-俯仰调节电机；9-第I曲柄；10-小臂驱动电机；11-第II连杆；12-大臂；13-第I连杆；14-三角连杆；15-第III连杆；16-可伸缩杆；17-喷头；18-动平台；19-小臂

具体实施方式

下面将结合附图，详细描述本发明的发明构思，旨在说明本发明要解决的技术问题，所采用的技术手段，以及所采用的每一个技术特征在解决上述技术问题中的作用与功能，以及说明采用的上述技术手段解决的技术问题所能达到技术效果。

图1是本发明多平行四边形连杆并行驱动喷涂机器人的总装配示意图，它给出了本发明的总体和运动结构。如图1箭头方向所示，本发明喷涂机器人为具备5个自由度喷涂机器人，包括3个平动自由度和2个转动自由度。其中，小车车体1在小车驱动电机2的驱动下具有一个沿车体前进方向的平动自由度；动平台18连同喷头17在大臂12和小臂19的带动下具有在垂直于小车前进方向平面内的两个平动自由度；在第III连杆15的带动下具有一个能实现俯仰的转动自由度；在可伸缩杆16的驱动下具有能够左右摆动的一个转动自由度。

该5个自由度动力源分别为：小车车体1在小车驱动电机2的驱动下能够在地面或者沿导轨运载整个机器人水平移动；大臂驱动电机4驱动大臂绕基座上的支架旋转摆动；俯仰调节电机8驱动第II曲柄7绕基座上的支架旋转摆动；小臂驱动电机10驱动第I曲柄9绕基座上的支架旋转摆动；可伸缩杆16实际上是两段空心管，内部装有小电机和丝杠，电机固定在其中的一根空心管中(图中未示)，驱动时丝杠带动另一根管相应伸出或缩回，伸缩杆长度的变化能够实现动平台18的左右摆动。

下面结合上述5个自由度驱动方式对本发明六自由度喷涂机器人的结构进行详细描述。

如图1-3所示，基座3的结构主要包括一块制有螺栓孔的底板和支架部分。底板通过螺栓组紧固在小车车体1的表面，使机器人能够随小车移动。基座上的支架能够支撑大臂驱动电机4、蜗杆5、蜗轮6、大臂12、小臂驱动电机10、第I曲柄9、俯仰调节电机8、第II曲柄7，并通过相应轴孔配合的方式保证绕轴线旋转驱动(图中未示出)。

小车车体1在小车驱动电机2的驱动下能够在地面或者沿导轨运载整个机器人水平移动。如图1和图3所示，小车车体1在车轮驱动电机2的驱动下能够在地面或者沿导轨(图中未示出)运载整个机器人水平移动，本发明实施方式给出小车一端两对车轮上安装了驱动电机2，本领域技术人员应该理解该驱动电机可以有一个驱动电机、两个驱动电机和四个驱动电机等不同实施方式；导轨也不局限于滑轨形式，也可以是齿轮齿条副驱动方式、链轮链条驱动方式，甚至还可以是滑轨模组驱动方式，这使得喷涂机器人具有很大的工作范围，特别适合大轮廓工件的喷涂。

如图2和图3所示，该小车车体1上承载着本发明喷涂机器人底座3，底座3上分别安装有承载大臂驱动电机4的支架21、承载俯仰调节电机8的支架23、承载大臂12的摆动轴的第一支架24和第二支架25、承载小臂驱动电机10的支架26。其中承载大臂驱动电机4的支架21、承载俯仰调节电机8的支架23、承载大臂12的摆动轴的第一支架24为一个整体支撑结构；承载大臂12的摆动轴的第一支架24和第二支架25的轴孔相对应水平对称，以便安装大臂12的摆动轴；承载小臂驱动电机10的支架26便于安装支撑第I曲柄9机构(图3中示出)和小臂驱动电机10；承载俯仰调节电机8的支架23便于安装支撑第II曲柄7(图3中示出)和俯仰调节电机8。

基座3上的小臂驱动电机10和俯仰调节电机8共线布置，而大臂驱动电机4布置在与上述共轴线空间垂直的轴线上。基座3上的诸支架结构确保了大臂12、第I曲柄9、第II曲柄7的转动轴线重合共线。

大臂驱动电机4驱动大臂绕基座3的支架21上方的支架23和第一支架24旋转摆动轴转动。如图3所示，大臂驱动电机4通过蜗杆5带动蜗轮6旋转运动，蜗轮6旋转运动带动大臂12旋转运动，蜗轮蜗杆副具有传动比大和传动力矩大的优点，因此本发明选择蜗轮蜗杆副作为变速机构传动大臂12。具体结构为：大臂驱动电机4的输出轴通过联轴器连接至蜗杆5，蜗杆5垂直地与蜗轮6相啮合，蜗轮6通过花键或平键安装在大臂12一端12a的摆动轴上(图5A和图5B所示)。为了实现更大的传动比，本发明还可以通过大臂驱动电机4输出轴经过减速器后直接带动蜗杆转动，然后再通过蜗杆蜗轮之间的啮合关系，蜗轮6将以更慢的速度转动。蜗轮6通过花键或平键配合安装在在大臂12一端12a的摆动轴上，大臂12也通过同样的方式安装在此摆动轴轴上，从而确保大臂12绕该摆动轴转动与蜗轮6转动相同的角度，因此只要控制大臂驱动电机4输出的角度就能确定大臂12在空间中的位置，控制大臂驱动电机4输出的速度也就相应确定大臂12转动的速度。

由此可见，本发明的小车驱动电机2、大臂驱动电机4、小臂驱动电机10、俯仰调节电机8均设置在基座一端，从而克服了现有技术的工业喷涂机器人驱动电机分散布置在各个关节处，导致机器人末端静载荷较大，运动时动载也较大的缺陷。

由于发明的小车驱动电机2、大臂驱动电机4、小臂驱动电机10、俯仰调节电机8均设置在基座一端，避免了现有技术的工业喷涂机器人驱动电机越靠近喷头端，使用安全性越低，防爆、防尘成本越高。

由于发明的小车驱动电机2、大臂驱动电机4、小臂驱动电机10、俯仰调节电机8均设置在基座一端，避免了现有技术的工业喷涂机器人手臂多重旋转，从而导致液流管道和电气管道布置困难且有可能产生管道相互缠绕情况，排除安全隐患及防爆成本高。

由于发明的小车驱动电机2、大臂驱动电机4、小臂驱动电机10、俯仰调节电机8均设置在基座一端，避免了现有技术的工业喷涂机器人基座和各关节处受力较大，避免了现有技术的工业喷涂机器人需要增强整个喷涂机器人的强度和刚度，避免了现有技术的工业喷涂机器人的体积庞大、重量较重。

由于发明的小车驱动电机2、大臂驱动电机4、小臂驱动电机10、俯仰调节电机8均设置在基座一端，避免了传统的串联开链式喷涂机器人，其电气管路和液流管路通常都在杆件的中空部位，这不仅会增加管路布置的困难，还存在一些安全隐患。在本发明中，驱动电机集中布置在基座上，则电气管路布置可以省略，仅仅只需考虑液流管路的布置。这样既降低了布置的难度，还可以减小机器人末端的尺寸，使喷头易于从狭小的孔壁中深入到工件的内部进行喷头作业，间接增加了机构的柔性。

如图5、6、9所示，本发明大臂12为一个弯曲拨叉形状，其汇集成一体的轴端12a分叉成两根驱动连杆12c和12d，其大臂12的分叉两个端点12b通过销轴分别与小臂19中间轴孔19a相连和与三角连杆14轴孔14c相连。本发明大臂12这样结构不仅增加了连杆强度和刚度，而且实现了一杆两用的目的。

大臂12的功能除了对小臂19、三角形连杆14等部件提供支撑作用外，同时将大臂驱动电机4输出的动力传递给小臂19。喷涂机器人在工作的过程中，其末端产生持续的颤振不可避免。这些振动经小臂19、第III连杆15、大臂12等传递到大臂19与摆动轴的铰接处12b。当末端的动载荷越大，对其铰接处的破坏就越剧烈，导致大臂12弯曲拨叉形状变形越明显。为此，将大臂12设计为变截面结构，就是要通过等强度方法延长部件的使用寿命。为了减小自身载荷，大臂12去除了一部分材料。大臂12的中空构造主要是为了满足喷涂的液流管路布置需要。大臂12的设计在保证可靠性的前提下注重了轻量化要求降低了材料的消耗，也兼顾了机构的美观性，同时设计也保证了该部件易于制造。

如图4、6所示，小臂19的功能主要是对喷头的安装提供支撑作用，同时将大臂驱动电机4、小臂驱动电机10输出的动力传递给喷头，使喷头在垂直于小车1前进方向的平面内平动。为减小喷头工作时产生的振动对小臂19特别是其与大臂12铰接处12b的疲劳损伤，将小臂19也设计为变截面的结构。为了降低小臂19载荷，图6中示出了小臂19去除了一部分材料，上述的设计方案无论在理论分析上还是在生产制造方面都是可行的且有益的。

如图1、3、5A、5B、6A、6B、8A、8B、10B所示，大臂12拨叉的一个分支12d另一端12b通过销轴与小臂19中间轴孔19a相连，与中间轴孔19a邻近的小臂19轴端19b与第I连杆13轴端13a相连，小臂19另一轴端19c与动平台18的球铰18c相连，动平台18驱动喷头17转动。只要控制大臂驱动电机4输出的角度就能确定大臂12在空间中的位置，控制大臂驱动电机4输出的速度也就相应确定大臂12转动的速度。使小臂19与大臂12拨叉的一个分支12d相铰接的点19a绕着大臂12与基座相连的轴线做圆周运动。大臂12转过的位置和转动的速度实际上是确定了小臂19与大臂12拨叉的一个分支12d铰接点19a的位置和速度。小臂19在平面内作复合运动，其与大臂12拨叉的一个分支12d的铰接点19a的运动尚不能确定小臂19末端的运动，小臂19的一端还与第I连杆13轴端13a铰接，小臂驱动电机10经由第I曲柄9、第I连杆13，最终和大臂12一同带动小臂19转动。小臂19的末端19c即为喷头考察点的位置。大臂12拨叉的一个分支12d、小臂19中间轴孔19a与邻近的小臂19轴端19b之间部分、第I连杆13、第I曲柄9构成了本发明的第一个平行四边形连杆驱动方式，本发明的第一个平行四边形连杆通过小臂19另一轴端19c与动平台18的球铰18c相连，动平台18驱动喷头17转动。

在与本发明的第一个平行四边形连杆所在平面相互平行，还有本发明的第二、第三个平行四边形连杆驱动方式。如图1、3、4所示，本发明的第二个平行四边形连杆由大臂12拨叉的一个分支12c、第II曲柄7、第II连杆11、三角连杆14的侧边组成。本发明第三个平行四边形连杆由三角连杆14另一侧边、小臂19中间轴孔19a与小臂19轴端19a之间部分、动平台18连杆部分、第III连杆15组成。

如图4、9所示，本发明三角连杆14包括三个轴孔14a、14b、14c，其顶端轴孔14c与通过销轴分别与其大臂12的分叉两个端点12b、与小臂19中间轴孔19a相连；底边轴孔14a通过销轴与第II连杆11轴孔相连；底边另一个轴孔14b通过销轴与第III连杆15轴孔相连。本发明三角连杆14一侧边构成了本发明第二个平行四边形连杆中的一个连杆，另一侧边构成了本发明第三个平行四边形连杆中的一个连杆。本发明三角连杆14这样结构不仅增加了连杆强度和刚度，而且实现了一杆多用的目的。本发明三角连杆14将这两个平行四边形的运动耦合在一起，将动平台18的俯仰调节转至第II曲柄7实现，并且它们之间具有线性关系，俯仰调节电机8带动第II曲柄7转过一定的角度，动平台18也转过相同的角度，速度、加速度也保持一致。这两个平行四边形的作用相当于将由直接驱动动平台18转动转为通过控制第I曲柄9的转动来间接控制动平台18。由于它们之间转过的角度，转动的速度和加速度都相等，当喷头17相对于喷涂工件表面需要作俯仰姿态的调整时，将曲面法向变化的规律当作俯仰调节电机8需要输出的角位移、速度、加速度量即可。

三角连杆14中间伸出一根连杆14d，其与一根可伸缩杆16一端16b相球铰，可伸缩杆16另一端16a与动平台18的杆端18b之间相球铰，可伸缩杆16实际上是两段空心管，内部装有小电机和滚珠丝杠，电机固定在图11所示的其中的一根空心管16a中，驱动时丝杠带动另一根管相应伸出或缩回，伸缩杆长度的变化能够实现动平台18的左右摆动(图中未示出)。其具体结构可参见本申请人以前申请的有关机器人臂的滚珠丝杆驱动结构。

由此可见，本发明巧妙地设置三个平行四边形连杆驱动方式，从而解决了现有技术开链式串联机器人的运动学正解简单但是其运动学逆解存在多解的问题，解决了现有技术开链式串联机器人需要在多组逆解中判断最佳解和控制系统比较复杂的问题，从而实现了在空间中喷头的位置由小车的移动距离、大臂和小臂转过的角度决定，这样的逆解计算简单且不存在多解，喷头的姿态由俯仰调节电机和位于伸缩杆内部的电机控制，由于这两个转动轴正交，彼此不会干扰，这种控制方式也为轨迹规划带来了方便。

本发明巧妙地设置三个平行四边形连杆驱动方式，三个平行四边形机构在设计时限制了最大压力角，在作业范围内，无论机器人转至何位置，运动和力的传递性能都能保持优良的水平；

发明巧妙地设置三个平行四边形连杆驱动方式，三个平行四边形机构的巧妙设计将大臂驱动电机、小臂驱动电机和俯仰调节电机集中布置到基座上。电机集中布置便可以方便的实现防尘防爆要求，提高了喷涂机器人在静电喷涂这种危险环境下的安全性和可靠性。

发明巧妙地设置三个平行四边形连杆驱动方式，由于引入了并联机构，本发明具有一些并联机构的优势，从而克服传统的串联开链式机器人各种缺陷，例如，传统的串联开链式机器人各杆件的驱动部件通常布置在关节处，这样越是靠近基座的杆件不仅要承受加在其末端的其他杆件的负载，还要承受在重量上比这些杆件更大的驱动电机的负载，导致机构笨重，动载荷较大。同时各串联的杆件相当于悬臂梁结构，刚度也较差。

发明巧妙地设置三个平行四边形连杆驱动方式，这样结构控制简单。如果不计喷嘴与动平台之间的偏置距离，喷头的位置和姿态是解耦的。在空间中喷头的位置由小车的移动距离、大臂和小臂转过的角度决定，前文已经提到这种逆解计算简单且不存在多解。喷头的姿态由俯仰调节电机和位于伸缩杆内部的电机控制，由于这两个转动轴正交，彼此不会干扰，这种控制方式也为轨迹规划带来了方便。

应该理解，本发明用一根连杆替代可伸缩杆16的话，喷头的姿态仅仅由俯仰调节电机控制，其控制更加简单，从而本发明构成了一个六自由度多平行四边形连杆并行驱动的喷涂机器人，在空间中喷头的位置由小车的移动距离、大臂和小臂转过的角度决定。也解决了现有技术开链式串联机器人的运动学正解简单但是其运动学逆解存在多解的问题，解决了现有技术开链式串联机器人需要在多组逆解中判断最佳解和控制系统比较复杂的问题。

如图4、10所示，喷头17固结在动平台18的连接部分18a上，动平台18在相互垂直方向上延伸出三根连杆，每根连杆的杆端设置球铰副18b、18c、18d，球铰副18d、18c位于同直径上，球铰副18b位于与上述直径相垂直的轴线的偏移位置上，球铰副18d、18c分别与第III连杆15和小臂19轴端19a相连，而球铰副18b与可伸缩杆16相连。上述球铰副设置有利于动平台18各种姿态变换，从而将多平行四边形连杆并行驱动和可伸缩杆16的伸出或缩回运动转换成喷头17的六自由度的运动。根据喷涂工件表面的变化，控制大臂驱动电机4、小臂驱动电机10、俯仰调节电机8和可伸缩杆16，就能保证对任意复杂曲面进行垂直喷涂，使得喷涂更加均匀，达到更好的喷涂工艺效果。喷涂机器人的动平台18具有两个转动自由度，在喷涂作业时，可以通过这两个方向的转动调整喷头的姿态，因此能够较好的满足垂直工件表面喷涂的要求。在本发明中，喷头相对于动平台不动，能够较好避免传统的串联开链式喷涂机器人末端姿态的调节一般依靠在喷头和小臂末端之间加装手腕来实现，输调漆管线只能布设在手腕外面。当手腕转动时，很容易造成管线缠绕，从而带来严重后果，虽然目前出现了斜交中空手腕，但是其造价昂贵，控制也复杂。

附图7示出了第I曲柄9的结构。第I曲柄9的功能是对第I连杆13的安装提供支撑作用，同时将小臂驱动电机10输出动力传递给第I连杆13。由于小臂驱动电机传递的动力较小，因此在设计上其尺寸取值较小。为了减少机器人设计制造的成本，第II曲柄7的尺寸参数与其完全相同。第I曲柄9的设计中注重了轻量化和结构的紧凑性要求，使其在满足基本性能的基础上消耗能量较少。

附图8示出了是第I连杆13的结构。第I连杆13的功能是将小臂驱动电机10输出的动力传递给小臂19，和大臂12一起控制喷头在平面内的平动。由于传递的动力较小，其设计可以为均匀的细长实心杆，甚至也可以设计成空心结构。为了减小设计制造的成本和安装的方便性，其与第II连杆11、第III连杆15的尺寸参数完全相同，该设计较好凸显了机构的对称性特点，也有利于消除喷头17产生的持续颤振在机构中的传递。

附图9示出了三角连杆14的结构，三角连杆14铰接在大臂12的一侧12c上，其作用是对第II连杆11、第III连杆15的安装提供支撑作用，同时将俯仰电机8输出的动力传递给第III连杆15。三角连杆14将两个平行四边形的运动耦合起来，其两条边分别为平行四边形的一边，且其两边的夹角恒定。上述设计能保证将俯仰角进行可靠传递，其内部为空心结构主要是基于传递的动力有限，轻量化可以有效降低其载荷，减小了俯仰驱动电机8的能量消耗。

附图10示出喷头17的结构。喷头17的设计主要基于三点：首先是实现液状涂料的喷涂，其内部需设计有小孔，以便喷涂材料在高压下均匀喷出。其次喷头17的尺寸需要最小化，以便喷头17能深入到微小部件的内部，同时也减小了自身的载荷。再者，喷头17通过动平台18能够可靠的与第III连杆15、小臂19、可伸缩杆16铰接，以便能按照预先规划的路径进行作业。喷头17的设计也兼顾了美观性要求，也方便进行工业化生产。

附图11和附图12示了可伸缩杆16的结构。可伸缩杆16为两段空管组成，分别与喷头17和三角连杆14铰接，其内部安装了微小电机和丝杠，能够方便的伸长和缩短，较好的控制喷头17实现左右摆动。伸缩杆16的作用只是对喷头17的姿态进行微调，其消耗的能量有限。因此可以将伸缩杆16在能够安装微电机的前提下尺寸设计的较小，以便降低喷涂机器人的载荷，减少能量消耗。

为了便于理解，本说明书给出具体实施本发明的各种实施方式，对于本领域技术人员来说，上述各种实施方式仅仅是示例性的，而不能穷尽本发明各种潜在的实施方式，如本发明大臂可采用分体结构、可采用杆形结构等；本发明三角连杆结构采用三角板替代方式；各种曲柄结构的替代方式，连杆的空心和实心结构，以及省略为了减少振动和疲劳损伤的大、小臂变截面设计的变劣替换，以及多四边形连杆并行机构左右位置顺序关系和数量增减，和将此多平行四边形连杆并行驱动的喷涂机器人用于产品搬运、产品装配、防爆装置拆卸、探测、消防等各种机器人应用领域。这些变化、修改、改动以及应用调整都没有脱离本发明的实际精神和有效保护范围内。

Claims (20)

1.一种多平行四边形连杆并行驱动喷涂机器人，其包括基座(3)、大臂驱动电机(4)、小臂驱动电机(10)、俯仰调节电机(8)、动平台(18)和三个并行的平行四边形连杆机构，其特征在于所述的大臂驱动电机(4)和小臂驱动电机(10)和俯仰调节电机(8)均设置在基座(3)一端，并通过所述的三个并行的平行四边形连杆机构协同驱动所述的动平台(18)。

2.如权利要求1所述的多平行四边形连杆并行驱动喷涂机器人，其特征在于所述的基座(3)下方设置有承载小车车体(1)，小车车体(1)在动力源(2)的驱动下能够在地面或者沿导轨运载整个机器人水平移动的平动自由度。

3.如权利要求1或2所述的多平行四边形连杆并行驱动喷涂机器人，其特征在于还包括一根可伸缩杆(16)，所述的可伸缩杆(16)一端(16c)与上述三个并行的平行四边形连杆机构之一伸出一根连杆(14d)相球铰，所述的可伸缩杆(16)另一端(16a)与所述的动平台(18)的杆端(18b)之间相球铰，所述的可伸缩杆(16)内部装有小电机和滚珠丝杠，电机固定在其中一侧空心管(16a)中，驱动时滚珠丝杠带动另一根管相应伸出或缩回，伸缩杆长度的变化实现动平台(18)的左右摆动自由度。

4.如权利要求1或2所述的多平行四边形连杆并行驱动喷涂机器人，其特征在于所述的三个并行的平行四边形连杆机构分别为：由大臂(12)拨叉的一个分支(12d)、小臂(19)中间轴孔(19a)与邻近的小臂(19)轴端(19b)之间部分、第I连杆(13)、第I曲柄(9)构成的第一平行四边形连杆驱动机构；由大臂(12)拨叉的另一个分支(12c)、第II曲柄(7)、第II连杆(11)、三角连杆(14)的侧边构成的第二平行四边形连杆驱动机构；由三角连杆(14)另一侧边、小臂(19)中间轴孔(19a)与小臂(19)轴端(19a)之间部分、动平台(18)连杆部分、第III连杆(15)构成的第三平行四边形连杆驱动机构。

5.如权利要求4所述的多平行四边形连杆并行驱动喷涂机器人，其特征在于所述的大臂驱动电机(4)驱动大臂(12)绕基座(3)上的支架旋转摆动；所述的俯仰调节电机(8)驱动第II曲柄(7)绕基座上的支架旋转摆动；所述的小臂驱动电机(10)驱动第I曲柄(9)绕基座(3)上的支架旋转摆动；所述的动平台(18)在所述的大臂(12)和所述的小臂(19)的带动下具有在垂直于小车前进方向平面内的两个平动自由度；在所述的第III连杆(15)的带动下具有一个能实现俯仰的转动自由度。

6.如权利要求5所述的多平行四边形连杆并行驱动喷涂机器人，其特征在于还包括一根可伸缩杆(16)，所述的可伸缩杆(16)一端(16c)与上述三个并行的平行四边形连杆机构之一伸出一根连杆(14d)相球铰，所述的可伸缩杆(16)另一端(16a)与所述的动平台(18)的杆端(18b)之间相球铰，所述的可伸缩杆(16)内部装有小电机和滚珠丝杠，电机固定在其中一侧空心管(16a)中，驱动时滚珠丝杠带动另一根管相应伸出或缩回，可伸缩杆(16)长度的变化实现动平台(18)的左右摆动自由度。

7.如权利要求4所述的多平行四边形连杆并行驱动喷涂机器人，其特征在于所述的第一平行四边形连杆驱动机构与所述的第二平行四边形连杆驱动机构分别通过共用的拨叉形状的大臂(12)通过销轴相连在一起。

8.如权利要求4所述的多平行四边形连杆并行驱动喷涂机器人，其特征在于所述的第二平行四边形连杆驱动机构与所述的第三平行四边形连杆驱动机构分别通过共同的三角连杆(14)不同侧边相连在一起。

9.如权利要求5所述的多平行四边形连杆并行驱动喷涂机器人，其特征在于所述的大臂驱动电机(4)通过蜗杆(5)带动蜗轮(6)旋转运动，蜗轮(6)旋转运动带动大臂(12)旋转运动。

10.如权利要求6所述的多平行四边形连杆并行驱动喷涂机器人，其特征在于所述的大臂(12)为一个弯曲拨叉形状，其汇集轴端(12a)分叉成两根驱动连杆(12c)和(12d)，其大臂12的分叉两个端点(12b)通过销轴分别与所述的小臂(19)中间轴孔(19a)相连和与三角连杆(14)轴孔(14c)相连。

11.如权利要求8所述的多平行四边形连杆并行驱动喷涂机器人，其特征在于所述的三角连杆(14)包括三个轴孔(14a、14b、14c)，其顶端轴孔(14c)与通过销轴分别与其大臂(12)的分叉两个端点(12b)、与小臂(19)中间轴孔(19a)相连；底边轴孔(14a)通过销轴与第II连杆(11)轴孔相连；底边另一个轴孔(14b)通过销轴与第III连杆(15)轴孔相连；所述的三角连杆(14)中间伸出一根连杆(14d)，其与；所述的可伸缩杆(16)一端(16b)相球铰。

12.如权利要求8所述的多平行四边形连杆并行驱动喷涂机器人，其特征在于还包括一个喷头(17)，所述的喷头(17)固结在所述的动平台(18)的连接部分(18a)上。

13.如权利要求12所述的多平行四边形连杆并行驱动喷涂机器人，其特征在于所述的动平台(18)在相互垂直方向上延伸出三根连杆，每根连杆的杆端设置三个球铰副(18b、18c、18d)，两球铰副(18d、18c)位于同直径上，另一球铰副(18b)位于与上述直径相垂直的轴线的偏移位置上，两球铰副(18d、18c)分别与所述的第III连杆(15)和所述的小臂(19)轴端(19a)相连，而另一球铰副(18b)与可伸缩杆(16)相连。

14.如权利要求4或6所述的多平行四边形连杆并行驱动喷涂机器人，其特征在于所述的大臂(12)为变截面结构，所述大臂(12)的拨叉中空构造布置喷涂的液流管路。

15.如权利要求4所述的多平行四边形连杆并行驱动喷涂机器人，其特征在于所述的小臂(19)为变截面的结构，其中间去除了一部分材料。

16.如权利要求4所述的多平行四边形连杆并行驱动喷涂机器人，其特征在于所述的第I曲柄(9)与所述的第II曲柄(7)的尺寸参数完全相同；所述的第I连杆(13)的结构与所述的第II连杆(11)、所述的第III连杆(15)的尺寸参数完全相同。

17.如权利要求1所述的多平行四边形连杆并行驱动喷涂机器人，其特征在于所述的三个平行四边形连杆所在平面相互平行。

18.如权利要求5所述的多平行四边形连杆并行驱动喷涂机器人，其特征在于所述的基座(3)上的诸支架结构确保了大臂(12)、第I曲柄(9)、第II曲柄(7)的转动轴线重合共线。

19.如权利要求17所述的多平行四边形连杆并行驱动喷涂机器人，其特征在于所述的基座(3)上的小臂驱动电机(10)和俯仰调节电机(8)共轴线布置，而大臂驱动电机(4)布置在与上述共轴线空间垂直的轴线上。

20.一种多平行四边形连杆并行驱动机器人，采用如权利要求1-19所述的多平行四边形连杆并行驱动喷涂机器人的结构，其用于产品搬运、产品装配、探测、消防等领域中。