CN105364909B - 一种具有三移一转自由度并联分拣机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有三移一转自由度并联分拣机器人。目的是提供的机械人具有结构紧凑、安装方便、响应速度快、价格便宜的特点。技术方案是：一种具有三移一转自由度并联分拣机器人，其特征在于：该机器人包括底座、末端执行器、以及并联连接于底座和末端执行器之间的两个相同的分支机构。

Description

一种具有三移一转自由度并联分拣机器人
技术领域
本发明属于工业机器人领域，具体是一种用于分拣或者搬运且具有3个移动自由度和1个转动自由度的并联机器人。
背景技术
分拣机器人广泛应用于塑料工业、汽车工业、电子产品工业、药品工业和食品工业等领域。它的主要职能是完成搬取零件和装配工作。目前分拣类的商业化的机器人大多属于SCARA型或者DELTA类型。SCARA机器人具有沿X,Y,Z方向的三个平移自由度和绕Z轴的旋转自由度。SCARA机器人具有工作空间大的特点，但是由于串联机构自身的特点，SCARA机构刚度没有并联机构大，响应速度没有并联机构快。Delta机器人属于并联机器人，电机固定在基座上，Delta机器人具有由于动态响应快、高刚度的特点。但是机器人内部安装有减速机，价格较贵，安装需要龙门架，安装复杂。然而机器人代替人力做重复劳动是发展趋势，所以提出一种响应速度快、刚度高、结构紧凑、安装简单、价格便宜的分拣机器人很有必要。
发明内容
本发明的目的是克服上述背景技术中的不足，提供一种用于分拣或者搬运的并联机器人，该机械人具有结构紧凑、安装方便、响应速度快、价格便宜的特点。
本发明的技术方案是：一种具有三移一转自由度并联分拣机器人，其特征在于：该机器人包括底座、末端执行器、以及并联连接于底座和末端执行器之间的两个相同的分支机构。
所述每个分支机构包括依次连接在末端执行器与底座之间的第一螺旋副、第一连杆、第一转动副、第二连杆、第二转动副、第三连杆以及并联的两个相同的子分支机构；两个分支机构中的第一螺旋副共轴；
所述子分支机构包括依次连接的第三转动副、第四连杆、第四转动副、第五连杆、第五转动副；
所述分支机构中，第三转动副、第四转动副以及第五转动副的轴线与第一螺旋副轴线平行，第一转动副与第二转动副轴线互相平行并且垂直于第一螺旋副轴线。
所述第五转动副上安装有包括电机与丝杆的驱动器，电机通过驱动丝杆实现第五连杆的转动。
所述第一螺旋副、第三转动副、第四转动副、第五转动副的轴线均垂直于水平面。
本发明的有益效果是：
本发明采用结构紧凑的并联机构，不仅可以保证较高的刚度，而且运动累计误差小于串联机构；本发明结构紧凑，方便安装和维护；结构对称，方便加工和控制；可省去减速机，降低了成本；因此，本发明对于分拣及搬运机器人的进一步推广具有重要意义。
附图说明
图1是本发明实施例的立体结构示意图。
具体实施方式
以下结合说明书附图，对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于以下实施例。
如图1所示，一种用于分拣或者搬运的四自由度并联机器人，包括底座5、末端执行器6、两个相同的分支机构。
所述两个分支机构并联连接在底座与末端执行器之间，可用于驱动末端执行器的运动；每个分支机构均有四个自由度，包括依次连接在末端执行器与底座之间的第一螺旋副31、第一连杆11、第一转动副21、第二连杆12、第二转动副22、第三连杆13以及并联的两个相同的子分支机构；图中可见：两个分支机构中的第一螺旋副共轴。
每个子分支机构，均包括第三转动副24、第四连杆16、第四转动副26、第五连杆17和第五转动副28。
每个分支机构中，第一转动副21轴线与第二转动副22轴线相互平行，并且垂直于第一螺旋副31轴线。
第三转动副24、第四转动副26、第五转动副28以及第一螺旋副的轴线互相平行，并且垂直于第一转动副21轴线和第二转动副22轴线。
所述第一螺旋副31与末端执行器6固定连接。
所述第一螺旋副、第三转动副、第四转动副、第五转动副的轴线可根据需要布置；作为推荐，所述第一螺旋副、第三转动副、第四转动副、第五转动副的轴线均垂直于水平面。
所述第五转动副28上安装驱动器，驱动器包括电机以及电机驱动的丝杆(图中省略)；显然，电机启动，第五连杆就转动，进而带动其它运动副运动，从而实现末端执行器的运动。

Claims (4)

1.一种具有三移一转自由度并联分拣机器人，其特征在于：该机器人包括底座(5)、末端执行器、以及并联连接于底座和末端执行器之间的两个相同的分支机构；
所述每个分支机构包括依次连接在末端执行器与底座之间的第一螺旋副(31)、第一连杆(11)、第一转动副(21)、第二连杆(12)、第二转动副(22)、第三连杆(13)以及并联的两个相同的子分支机构；两个分支机构中的第一螺旋副共轴；
所述子分支机构包括依次连接的第三转动副(24)、第四连杆(16)、第四转动副(26)、第五连杆(17)、第五转动副(28)。
2.根据权利要求1所述的具有三移一转自由度并联分拣机器人，其特征在于：所述分支机构中，第三转动副、第四转动副以及第五转动副的轴线与第一螺旋副轴线平行，第一转动副、第二转动副轴线互相平行并且垂直于第一螺旋副轴线。
3.根据权利要求2所述的具有三移一转自由度并联分拣机器人，其特征在于：所述第五转动副上安装有包括电机与丝杆的驱动器，电机通过驱动丝杆实现第五连杆的转动。
4.根据权利要求3所述的具有三移一转自由度并联分拣机器人，其特征在于：所述第一螺旋副、第三转动副、第四转动副、第五转动副的轴线均垂直于水平面。
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