CN106002938A - 一种直线回转混合驱动可控机构式机器人 - Google Patents

Abstract

一种直线回转混合驱动可控机构式机器人，第一连杆一端连接在机架上，另一端连接在第二连杆上，伸缩杆一端连接在第一连杆上，伸缩杆另一端与第二连杆一端连接，第二连杆另一端连接在执行器上，第三连杆一端连接在机架上，第三连杆另一端与第四连杆一端连接，第四连杆另一端连接在第一连杆上，第五连杆一端连接在机架上，第五连杆另一端与三角连接件第一角连接，三角连接件第二角与第六连杆一端连接，第六连杆另一端连接在执行器上，三角连接件第三角连接在第一连杆上。所有伺服电机均安装在机架上，杆件做成轻杆，机器人运动惯量小，运动链短，动力学性能好，较好的满足了各类应用需求。用伺服电机驱动可以增大机器人的工作空间，电缸驱动可以增大机器人的负载能力，两者相结合。

Description

一种直线回转混合驱动可控机构式机器人

技术领域

本发明涉及机械领域，具体是一种直线回转混合驱动可控机构式机器人。

背景技术

工业机器人是自动执行工作的机器装置，是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。它可以接受人类智慧，也可以按照预先编排的程序执行。工业机器人在工业生产中能代替人做某些单调、频繁和重复的长时间作业，或是危险、恶劣环境下的作业，广泛适用于冲压、压力铸造、热处理、焊接、涂装、机械加工和简单装配等工序上，以及在原子能工业等部门中，完成对人体有害物料的搬运或工艺操作。现有的工业机器人基本上都属于关节机器人，机器人本体机械结构主要有平行四边形结构和侧置式结构两种形式，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机器人机构因其自身结构的限制，运动链长，且电机都需要安装在各个关节处，会导致手臂重量大、刚性差、惯量大、关节误差累积、机构动力学性能较差等问题，而且电机的驱动力相对较小，机械手臂负荷量较轻，很难安装体积、重量较大的工作装置，也很难从事有较大冲击力和振动的作业，高精确度也难保证，液压式机器人可以承受较大的冲击力，比如现有的液压式挖掘机和装载机，但又存在液压漏油、零部件加工维护成本高的问题，还有由于受液压缸本身尺寸限制，其工作空间和灵活度也受到一定的限制。因此这类机器人机构很难满足即灵活方便又高精度大载荷的工业要求。为此急需要一种既能进行灵活应用又能有较大的负荷量以夹持各类末端执行器完成各种工作任务的多用途大负荷高精确度机器人机构。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种直线回转混合驱动可控机构式机器人。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种直线回转混合驱动可控机构式机器人，包括机架、底座、伸缩杆、三角连接件、执行器、第一连杆、第二连杆、第三连杆、第四连杆、第五连杆以及第六连杆，

第一连杆一端通过转动副一连接在机架上，第一连杆另一端通过转动副二连接在第二连杆上，伸缩杆一端通过转动副三连接在第一连杆上，伸缩杆另一端通过转动副四与第二连杆一端连接，第二连杆另一端通过转动副五连接在执行器上，

第三连杆一端通过转动副六连接在机架上，第三连杆另一端通过转动副七与第四连杆一端连接，第四连杆另一端通过转动副八连接在第一连杆上，

第五连杆一端通过转动副九连接在机架上，第五连杆另一端通过转动副十与三角连接件第一角连接，三角连接件第二角通过转动副十一与第六连杆一端连接，第六连杆另一端通过转动副十二连接在执行器上，

三角连接件第三角通过转动副十三连接在第一连杆上，

机架通过转动副十四连接在底座上。

所述伸缩杆为电缸。

与现有技术相比较，本发明具备的有益效果：

所有伺服电机均安装在机架上，杆件做成轻杆，机器人运动惯量小，运动链短，动力学性能好，较好的满足了各类应用需求。用伺服电机驱动可以增大机器人的工作空间，电缸驱动可以增大机器人的负载能力，两者相结合。能解决传统开链式串联机器人的电机安装在铰链处，导致手臂笨重、刚性差、惯量大、关节误差累计等问题，机器人具有较好的动力学性能，能较好的满足高速重载搬运码垛的要求。并通过在输出臂上安装不同用图的末端执行器，本机构应用到搬运、装卸、焊接、切割、救援等工作中。

附图说明

图1为本发明所述的直线回转混合驱动可控机构式机器人的主视图。

图2为本发明所述的直线回转混合驱动可控机构式机器人的后视图。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明的技术方案作进一步阐述。

实施例1

多自由度机器人，包括机架9、底座10、伸缩杆11、三角连接件8、执行器7、第一连杆1、第二连杆2、第三连杆3、第四连杆4、第五连杆5以及第六连杆6，

第一连杆1一端通过转动副一101连接在机架9上，第一连杆1另一端通过转动副二102连接在第二连杆2上，伸缩杆一11端通过转动副三103连接在第一连杆1上，伸缩杆11另一端通过转动副四104与第二连杆2一端连接，第二连杆2另一端通过转动副五105连接在执行器7上，

第三连杆3一端通过转动副六106连接在机架9上，第三连杆3另一端通过转动副七107与第四连杆4一端连接，第四连杆4另一端通过转动副八108连接在第一连杆1上，

第五连杆5一端通过转动副九109连接在机架9上，第五连杆5另一端通过转动副十110与三角连接件8第一角连接，三角连接件8第二角通过转动副十一111与第六连杆6一端连接，第六连杆6另一端通过转动副十二112连接在执行器7上，

三角连接件8第三角通过转动副十三113连接在第一连杆1上，

机架9通过转动副十四连接在底座10上。

所述伸缩杆11为电缸。

工作原理及其过程：

机架9通过转动副十四驱动，转动副十四通过伺服电机驱动，能实现机器人三百六十度的旋转。第三连杆3通过转动副六106驱动，转动副六106通过伺服电机驱动，可以实现第一连杆1的前后摆动。第二连杆2通过伸缩杆11驱动，实现第二连杆2的上下摆动。通过机架9、伸缩杆11、第二连杆2的组合运动，实现执行器7的运动轨迹控制。

Claims (2)

1.一种直线回转混合驱动可控机构式机器人，其特征在于，包括机架、底座、伸缩杆、三角连接件、执行器、第一连杆、第二连杆、第三连杆、第四连杆、第五连杆以及第六连杆，

第一连杆一端通过转动副一连接在机架上，第一连杆另一端通过转动副二连接在第二连杆上，伸缩杆一端通过转动副三连接在第一连杆上，伸缩杆另一端通过转动副四与第二连杆一端连接，第二连杆另一端通过转动副五连接在执行器上，

第三连杆一端通过转动副六连接在机架上，第三连杆另一端通过转动副七与第四连杆一端连接，第四连杆另一端通过转动副八连接在第一连杆上，

第五连杆一端通过转动副九连接在机架上，第五连杆另一端通过转动副十与三角连接件第一角连接，三角连接件第二角通过转动副十一与第六连杆一端连接，第六连杆另一端通过转动副十二连接在执行器上，

三角连接件第三角通过转动副十三连接在第一连杆上，

机架通过转动副十四连接在底座上。

2.如权利要求1所述的直线回转混合驱动可控机构式机器人，其特征在于，所述伸缩杆为电缸。