CN109590992B - 一种多关节并联仿生机器人 - Google Patents

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    • B25J9/003—Programme-controlled manipulators having parallel kinematics
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Abstract

本发明公开了一种多关节并联仿生机器人，包括关节本体和控制机箱，所述关节本体由关节支架、伺服直线电机、第一球形关节、第二球形关节、滚珠丝杠模组和连接支腿，所述关节支架上设有伺服直线电机，所述伺服直线电机的数量为，所述伺服直线电机的转动端与滚珠丝杠模组的螺母相连，机器人整体由若干个带伺服直线电机的关节组成。关节的连接为刚性的球头关节。保证刚性运作的同时又不失灵活，运动轨迹可控性强，可以做出各种复杂动作。较传统的弹簧丝带传动的或者为气动肌肉驱动的离散性关节。运动和控制更为精准，且便于控制，并且单个关节本体安装方便，便于增加和减少关节本体的数量，在不同场合实现灵活配置。

Description

一种多关节并联仿生机器人
技术领域
本发明涉及机器人技术领域，具体领域为一种多关节并联仿生机器人。
背景技术
关节机器人是现在工业生产中必不可少的作业设备，传统的关节机器人多为机械手式的关节机器人，但传统的机械手式机器人可做的动作较少，而现有的象鼻式机器人能做出的动作也有限，且安装起来非常复杂，维护花费高，且维修困难，所以市面上需要一种新的关节机器人。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多关节并联仿生机器人，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种多关节并联仿生机器人，包括关节本体和控制机箱，所述关节本体由关节支架、伺服直线电机、第一球形关节、第二球形关节、滚珠丝杠模组和连接支腿，所述关节支架上设有伺服直线电机，所述伺服直线电机的数量为，所述伺服直线电机的转动端与滚珠丝杠模组的螺母相连，所述滚珠丝杠模组的丝杠处连接有第一球形关节，第一球形关节由第一固定杆和第一钢球组成，所述第一固定杆上设有第一球形槽，所述第一钢球通过第一球形槽与第一固定杆转动连接，所述第二球形关节由第二固定杆和第二钢球组成，所述第二固定杆上设有第二球形槽，所述第二钢球通过第二球形槽与第二固定杆转动连接，所述第二固定杆的下端设有连接支腿，所述连接支腿的数量为3，三个所述连接支腿均与关节支架相连，多个所述关节本体组成机器人整体，前一个所述关节本体通过第一固定杆和第二固定杆与后一个所述关节本体的关节支架相连，机器人整体与控制机箱相连。
优选的，所述控制机箱通过脉冲信号控制伺服直线电机。
优选的，所述滚珠丝杠模组的移动端为丝杠其最大行程为30mm。
优选的，所述关节支架上均匀设有开口。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：一种多关节并联仿生机器人，机器人整体由若干个带伺服直线电机的关节组成。关节的连接为刚性的球头关节。保证刚性运作的同时又不失灵活，运动轨迹可控性强，可以做出各种复杂动作。较传统的弹簧丝带传动的或者为气动肌肉驱动的离散性关节。运动和控制更为精准，且便于控制，并且单个关节本体安装方便，便于增加和减少关节本体的数量，在不同场合实现灵活配置。
附图说明
图1为本发明的结构主视示意图；
图2为A处的结构放大示意图；
图3为本发明的第二固定杆和第二钢球的结构主视示意图。
图中：1-关节本体、101-关节支架、102-伺服直线电机、103-第一球形关节、1031-第一固定杆、1032-第一钢球、104-第二球形关节、1041-第二固定杆、1042-第二钢球、105-滚珠丝杠模组、106-连接支腿、2-控制机箱。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种多关节并联仿生机器人，包括关节本体1和控制机箱2，所述关节本体由关节支架101、伺服直线电机102、第一球形关节103、第二球形关节104、滚珠丝杠模组105和连接支腿106，所述关节支架上设有伺服直线电机，所述伺服直线电机的数量为，所述伺服直线电机的转动端与滚珠丝杠模组的螺母相连，滚珠丝杠模组分为螺母与丝杠两个主要结构，通过伺服直线电机可以驱动螺母转动，从而使丝杠进行直线运动，所述滚珠丝杠模组的丝杠处连接有第一球形关节，第一球形关节由第一固定杆1031和第一钢球1032组成，所述第一固定杆上设有第一球形槽，所述第一钢球通过第一球形槽与第一固定杆转动连接，所述第二球形关节由第二固定杆1041和第二钢球1042组成，所述第二固定杆上设有第二球形槽，所述第二钢球通过第二球形槽与第二固定杆转动连接，所述第二固定杆的下端设有连接支腿，所述连接支腿的数量为3，三个所述连接支腿均与关节支架相连，多个所述关节本体组成机器人整体，前一个所述关节本体通过第一固定杆和第二固定杆与后一个所述关节本体的关节支架相连，第一球头关节和第二球头关节均为刚性球头关节，可以保证两个关节本体之间保持固定连接，三个伺服直线电机的带动三个第一球形关节移动，从而使第二球形关节随之移动，实现了机器人整体的伸缩与弯曲，机器人整体与控制机箱相连。
具体而言，所述控制机箱通过脉冲信号控制伺服直线电机。
具体而言，所述滚珠丝杠模组的移动端为丝杠其最大行程为30mm。
具体而言，所述关节支架上均匀设有开口，开口方便于穿线布线。
工作原理：本发明，通过控制三个私服直线电机的位移来实现对关节本体偏转的角度进行控制，控制机箱对关节本体的控制方式为并联控制，以实现机器人整体的各种动作，且在整体的布局上，关节支架处留有空位，不仅是为了减轻结构的重量，也是为了方便穿线布线。更有利于本发明的整体性设计。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (2)

1.一种多关节并联仿生机器人，包括关节本体(1)、控制机箱(2)和机器人整体，其特征在于：所述关节本体(1)由关节支架(101)、伺服直线电机(102)、第一球形关节(103)、第二球形关节(104)、滚珠丝杠模组(105)和连接支腿(106)，所述关节支架(101)上设有伺服直线电机(102)，所述伺服直线电机(102)的数量为3，所述伺服直线电机(102)的转动端与滚珠丝杠模组(105)的螺母相连，所述滚珠丝杠模组(105)的丝杠处连接有第一球形关节(103)，第一球形关节(103)由第一固定杆(1031)和第一钢球(1032)组成，所述第一固定杆(1031)上设有第一球形槽，所述第一钢球(1032)与通过第一球形槽与第一固定杆(1031)转动连接，所述第二球形关节(104)由第二固定杆(1041)和第二钢球(1042)组成，所述第二固定杆(1041)上设有第二球形槽，所述第二钢球(1042)通过第二球形槽与第二固定杆(1041)转动连接，所述第二固定杆(1041)的下端设有连接支腿(106)，所述连接支腿(106)的数量为3，三个所述连接支腿(106)均与关节支架(101)相连，所述机器人整体由多个所述关节本体(1)组成，前一个所述关节本体(1)通过第一固定杆(1031)和第二固定杆(1041)与后一个所述关节本体(1)的关节支架(101)相连，所述机器人整体与控制机箱(2)相连；
所述控制机箱(2)通过脉冲信号控制伺服直线电机(102)；
所述滚珠丝杠模组(105)的移动端为丝杠其最大行程为30mm。
2.根据权利要求1所述的一种多关节并联仿生机器人，其特征在于：所述关节支架(101)上均匀设有开口。
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