CN105489082A - 一种模块化欠驱动并联机器人实训台 - Google Patents

一种模块化欠驱动并联机器人实训台 Download PDF

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宁金
张明文
王伟
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    • G—PHYSICS
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    • G09B25/02—Models for purposes not provided for in G09B23/00, e.g. full-sized devices for demonstration purposes of industrial processes; of machinery

Abstract

本发明涉及一种模块化欠驱动并联机器人实训台，包括：实训台模块，以及安装设置在实训台模块上的欠驱动并联机器人模块，接线演示模块和电气控制模块，电气控制模块电连接欠驱动并联机器人模块，欠驱动并联机器人模块包括：机器人本体、设置在机器人本体下部的棋盘格载盘、固定机器人本体的机架，所述机器人本体包括静平台、动平台、水平旋转机构、第一主动杆、第二主动杆、辅助运动杆、第一从动杆组、第二从动杆组和吸嘴。把欠驱动并联机器人教学应用相关的控制系统，线路连接，虚拟机及本体集成在一个实训台，有助于全面学习欠驱动并联机器人。采用模块化的挂箱拼装式结构，拆装方便，一机多用。

Description

一种模块化欠驱动并联机器人实训台
技术领域
本发明涉及一种机器人实训台装置，特别涉及一种模块化欠驱动并联机器人实训台装置，涉及了欠驱动并联机器人本体及其控制系统和机器人的虚拟搭建系统等；主要应用于教学领域，对欠驱动并联机器人专业人才的培养、实训学习。
背景技术
目前在教学领域的机器人教学设备为一台机器人搭配单一电气柜，功能单一且分散，不能很好的为学生形象化的讲解机器人及其原理，且未经过欠驱动并联机器人深入学习的人员无法独立动手操作，大大降低了欠驱动并联机器人的实训任务的趣味性。
发明内容
本发明很好的把欠驱动并联机器人本体、控制系统及接线方式、虚拟仿真操作系统集成在一个平台上面，使学生由感性认识到理性认识，由虚拟仿真到实体操作，深入掌握欠驱动并联机器人的知识和操作应用。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种模块化欠驱动并联机器人实训台，包括：实训台模块，以及安装设置在所述实训台模块上的欠驱动并联机器人模块，接线演示模块和电气控制模块，其特征在于，所述电气控制模块电连接所述欠驱动并联机器人模块，所述欠驱动并联机器人模块包括：机器人本体、设置在机器人本体下部的棋盘格载盘、固定机器人本体的机架，所述机器人本体包括静平台、动平台、水平旋转机构、第一主动杆、第二主动杆、辅助运动杆、第一从动杆组、第二从动杆组和吸嘴。
本发明一个较佳实施例中，所述实训台还设置有触控和虚拟操作机模块，所述触控和虚拟操作机模块包括：触摸屏、设置按钮的控制按钮区、欠驱动并联机器人虚拟操作机。
本发明一个较佳实施例中，所述欠驱动并联机器人虚拟操作机内安装有虚拟仿真系统软件。
本发明一个较佳实施例中，所述接线演示模块和所述电气控制模块均设置在挂箱内，所述挂箱设置在所述实训台模块上。
本发明一个较佳实施例中，所述电气控制模块的挂箱采用透明材质。
本发明一个较佳实施例中，连接所述第一主动杆和第二主动杆的转轴通过电机驱动。
本发明一个较佳实施例中，所述实训台模块包括架台和架台下面的柜体。
本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明具备以下有益效果：
1、模块化。采用独立挂箱可拆解结构形式，拆装方便，一机多用。
2、集成化。把欠驱动并联机器人教学应用相关的控制系统，线路连接，虚拟仿真机及本体集成在一个实训台，学习更方便系统。
3、虚拟化。独立的虚拟仿真系统模块集成了常见的工业机器人类型，初学者可在虚拟平台上选择要学习的欠驱动并联机器人，学习方便且避免了实操机器人的危险。
4、虚实结合。把机器人实体和虚拟仿真机集中到一个平台上，适用于不同基础层次人员使用。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的优选实施例的主视图；
图2是本发明的优选实施例的立体结构图；
图3是本发明的优选实施例的欠驱动并联机器人的立体结构图；
图中：1、欠驱动并联机器人模块，2、触控和虚拟操作机模块，3、接线演示模块，4、电气控制模块，5、实训台模块，6、棋盘格载盘，7、机架，8、静平台，9、动平台，10、旋转驱动机构，11、旋转支撑座，12、第一主动杆、13、第二主动杆，14、第一从动杆组，15、第二从动杆组，16、辅助运动杆,17、吸嘴。
具体实施方式
现在结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明，这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
本发明是为职业技能培训、高等研究教学而开发的模块化欠驱动并联机器人实训平台，集理论教学和实训指导于一体，把欠驱动并联机器人教学应用相关的控制系统，线路连接，虚拟仿真系统及机器人本体集成在同一个实训台，更方便的全面学习有关机电及欠驱动并联机器人的内容。初学者先通过虚拟仿真机搭建出要学习的模型，对机器人建立初步印象，然后结合实训台上其他实体模块，深入学习欠驱动并联机器人的机电部分，并近一步的学习编程控制欠驱动并联机器人。
通过本实训台可进行的实训内容包括但不仅限于：欠驱动并联机器人的机械原理和电气控制原理、机器人的控制系统和正反运动学解析、机械系统安装和调试、电气元件的原理及功能、运动控制技术、气动技术应用、高级编程指令学习、电气控制电路类实训、系统维护与故障检测等理论知识和应用技术。
如图1、图2和图3所示，一种模块化欠驱动并联机器人实训台，包括：实训台模块5，以及安装设置在实训台模块5上的欠驱动并联机器人模块1，接线演示模块3和电气控制模块4，电气控制模块4电连接欠驱动并联机器人模块1，欠驱动并联机器人模块1包括：机器人本体、设置在机器人本体下部的棋盘格载盘6、固定机器人本体的机架7，机器人本体包括：静平台8、动平台9、旋转驱动机构10、旋转支撑座11、第一主动杆12、第二主动杆13、辅助运动杆16、吸嘴17。旋转驱动机构10固定在静平台8，驱动旋转支撑座11水平旋转运动，旋转支撑座11分别与第一主动杆12和第二主动杆13的一端相连，第一主动杆12和第二主动杆13的另一端分别通过转动副连接第一从动杆组14和第二从动杆组15，第一从动杆组14和第二从动杆组15的另一端通过转动副连接到动平台，第一主动杆12通过转动副连接辅助运动杆16，辅助运动杆16的另一端连接到动平台9的水平延伸端，动平台9竖直固定有吸嘴17。
实训台还设置有触控和虚拟操作机模块2，触控和虚拟操作机模块2包括：触摸屏、设置按钮的控制按钮区、欠驱动并联机器人虚拟操作机，欠驱动并联机器人虚拟操作机内安装有虚拟仿真系统软件。
接线演示模块3和电气控制模块4均设置在挂箱内，挂箱设置在实训台模块5上。
电气控制模块4的挂箱采用透明材质。实训台模块5包括架台和架台下面的柜体。
其中，欠驱动并联机器人模块1包括：欠驱动并联机器人本体和棋盘格载盘6，棋盘格载盘6上放置有可用于演示抓取的工件物料；触控和虚拟操作机模块2包括：触摸屏、控制按钮区、欠驱动并联机器人虚拟操作机；接线演示模块3和电气控制模块4采用挂箱形式，前者开放性的展示了系统的电气接线线路，后者主要是可视化的电气控制柜；实训台模块5包括实训台架台和下面的实训柜体。
以上依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。

Claims (7)

1.一种模块化欠驱动并联机器人实训台，包括：实训台模块，以及安装设置在所述实训台模块上的欠驱动并联机器人模块，接线演示模块和电气控制模块，其特征在于，所述电气控制模块电连接所述欠驱动并联机器人模块，所述欠驱动并联机器人模块包括：机器人本体、设置在机器人本体下部的棋盘格载盘、固定机器人本体的机架，所述机器人本体包括静平台、动平台、水平旋转机构、第一主动杆、第二主动杆、辅助运动杆、第一从动杆组、第二从动杆组和吸嘴。
2.根据权利要求1所述的一种模块化欠驱动并联机器人实训台，其特征在于：所述实训台还设置有触控和虚拟操作机模块，所述触控和虚拟操作机模块包括：触摸屏、设置按钮的控制按钮区、欠驱动并联机器人虚拟操作机。
3.根据权利要求1所述的一种模块化欠驱动并联机器人实训台，其特征在于：所述欠驱动并联机器人虚拟操作机内安装有虚拟仿真系统软件。
4.根据权利要求1所述的一种模块化欠驱动并联机器人实训台，其特征在于：所述接线演示模块和所述电气控制模块均设置在挂箱内，所述挂箱设置在所述实训台模块上。
5.根据权利要求4所述的一种模块化欠驱动并联机器人实训台，其特征在于：所述电气控制模块的挂箱采用透明材质。
6.根据权利要求1所述的一种模块化欠驱动并联机器人实训台，其特征在于：连接所述第一主动杆和第二主动杆的转轴通过电机驱动。
7.根据权利要求1所述的一种模块化欠驱动并联机器人实训台，其特征在于：所述实训台模块包括架台和架台下面的柜体。
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