CN110561390B - 一种具有重力平衡特性的可控寄生机构式码垛机器人 - Google Patents

Abstract

一种具有重力平衡特性的可控寄生机构式码垛机器人，由宿主机构和寄生机构组成，宿主机构包括底座桁架、大臂、小臂、前臂和抓手，寄生机构由四条支链构成，其中支链一和支链二相互耦合。宿主机构给整个结构提供支撑作用，四条寄生支链对宿主机构的自由度进行限制和控制。采用本发明能够使码垛机器人在不同位姿工况下运动部件的总质心均保持近似不变的特性。通过重力平衡提高码垛机器人的机械效率，对节约能耗，降低成本有较大的实际意义。

Description

一种具有重力平衡特性的可控寄生机构式码垛机器人

技术领域

本发明涉及工业机器人领域，具体为一种具有重力平衡特性的可控寄生机构式码垛机器人。

背景技术

码垛机器人，是机械结构和计算机自动控制相结合的现代化产物。在现代物流行业，车间装卸具有重要作用，为现代生产提供了更高的生产效率，大量代替单一重复的工作，大大节省了劳动力，码垛机器人具有动作灵活精准、快速高效、稳定性高和作业效率高等优点而广泛应用。由于现代码垛机器人的发展，对码垛机器人的结构、功能和能耗等提出了更为严格的要求，现代物流码垛机器人多以多自由度串联机构式机器人为主，关节处设置驱动电机，而电机质量占机器人可动部件总质量的比重的40％以上，导致运行过程中靠近机架附近的弯矩和扭矩增大，使得电机运行功率的大部分能量都克服机械臂产生的附加弯扭矩，其本身靠电机或减速器的刹车才能控制机械臂定位，这类码垛机器人普遍存在能耗高、寿命短和机构设置不合理等问题。

发明内容

寄生关系，即两种生物在一起生活，一方受益，另一方受害，后者给前者提供营养物质和居住场所，并使后者在生理上受到一定的损害，这种生物的关系称为寄生。本发明借鉴自然界的寄生关系，将机构分为宿主机构和寄生机构，宿主机构主要功能是给寄生机构提供支撑点和机器人主要结构分布，而寄生机构主要功能对宿主机构的驱动与控制，两者没有受益与受害之分，而在于两种机构有机组合，共同完成某一种或某一类功能的机构。

本发明基于自然界寄生的关系，提出一种具有重力平衡特性的可控寄生机构式码垛机器人，由一个宿主机构和四条寄生支链机构组成，宿主机构提供支撑点，利用四条支链分别对宿主机构的四个自由度进行控制，利用合适的配重使二轴和三轴达到重力平衡，以解决背景技术中提到的现代码垛机器人多为单链串联机器人、动力分布不合理和不能达到重力平衡等问题。

本发明通过以下技术方案实现上述目的：一种具有重力平衡特性的可控寄生机构式码垛机器人，由宿主机构和寄生机构组成，宿主机构包括底座桁架、大臂、小臂、前臂和抓手，寄生机构包括四条支链，其中支链一和支链二相互耦合，寄生机构包括一轴曲柄、一轴上连杆、一轴电机、一轴支撑连杆、一轴下连杆、直角转接滑块、一轴侧导轨、一轴上导轨、一轴滑块连杆、一轴摇杆、一轴轴承、销轴和一轴固定板、二轴电机、二轴曲柄、二轴电机支撑板、二轴连杆、抓手平衡支撑板、三轴电机、三轴连杆、三轴曲柄、三轴曲柄支撑板、四轴电机、四轴曲柄、四轴小臂连杆、四轴后支撑杆、四轴型材连杆、四轴前臂连杆、四轴前支撑杆、四轴直角转接滑块、前臂上导轨、四轴摇杆、四轴前端上连杆。具体的连接方式为：

所述的宿主机构的连接方式为：底座桁架左下部与左底座板通过两个角码固定相连，右下部与右底座板同样通过两个角码固定相连；一轴固定板嵌入底座桁架中间并固定，回转轴承支撑板固定在底座桁架上方；回转轴承外圈固定在回转轴承支撑板上，底板固定在回转轴承内圈上；大臂左支撑板通过两个角码固定在底板上，并由大臂左支撑板前加强筋和大臂左支撑板后加强筋加强固定；大臂右支撑板通过两个角码固定在底板上，并由大臂右支撑板前加强筋和大臂右支撑板后加强筋加强固定；二轴轴撑一端通过交叉滚子轴承与大臂右支撑板连接，另一端将抓手平衡支撑板通过螺栓固定，再通过交叉滚子轴承与大臂左支撑板连接；二轴电机支撑板通过六颗螺栓固定在二轴轴撑上，三轴曲柄支撑板通过六颗螺栓固定在二轴轴撑上；大臂与大臂前加强筋和大臂后加强筋通过两颗螺栓通孔连接，大臂前加强筋下部与角码的一边连接，角码固定在二轴轴撑上，大臂后加强筋下部与角码的一边连接，角码固定在二轴轴撑上；小臂左支撑板和小臂右支撑板经过通孔利用六颗螺栓固定在大臂前端，小臂左支撑板和小臂右支撑板通过交叉滚子轴承支撑小臂中部；小臂前端通过交叉滚子轴承分别与前臂左支撑板和前臂右支撑板相连，支撑板型材固定在前臂左支撑板和前臂右支撑板之间；前臂后端通过角码固定在支撑板型材上，轴承外圈与前臂前端固定相连，抓手上部与轴承内圈固定相连，抓手的开合由抓手电机驱动；

抓手水平长连杆一端铰接于抓手平衡支撑板上，另一端铰接在抓手水平短连杆上，抓手水平短连杆铰接在抓手水平支撑杆上，三者形成复合铰链，抓手水平短连杆另一端铰接在前臂左支撑板上，抓手水平支撑杆另一端铰接在小臂左支撑板上。

所述的寄生机构支链一的连接方式为：一轴曲柄上端铰接在二轴曲柄下端，一轴曲柄下端与一轴上连杆铰接，一轴电机安装在一轴曲柄与一轴上连杆铰接处，一轴上连杆另一端铰接在一轴支撑连杆上；一轴支撑连杆上端铰接在抓手平衡支撑板下端，一轴支撑连杆下端铰接与一轴下连杆铰接；直角转接滑块的侧边内滑槽安装在一轴侧导轨上，直角转接滑块的侧边外侧与一轴下连杆铰接，直角转接滑块的上端内侧滑槽安装在一轴上导轨上，直角转接滑块上端外侧与一轴滑块连杆固定连接；一轴连杆一端与一轴滑块连杆铰接，另一端与一轴摇杆铰接；一轴摇杆另一端固定在一轴轴承内圈，一轴摇杆并通过销轴与一轴固定板固定相连，；一轴轴承外圈固定在底板上。

所述的寄生机构支链二的连接方式为：二轴电机轴与二轴曲柄中部固定连接，二轴电机固定在二轴电机支撑板上；二轴曲柄下端与一轴曲柄铰接，上端与二轴连杆铰接；二轴连杆上端铰接在抓手平衡支撑板上。

所述的寄生机构支链三的连接方式为：三轴电机轴与三轴连杆固定相连，三轴电机机身固定在三轴曲柄上，三轴曲柄另一端铰接在三轴曲柄支撑板上；三轴连杆另一端铰接在小臂末端。

所述的寄生机构支链四的连接方式为：四轴电机固定在三轴连杆上，四轴电机轴与四轴曲柄一端固定相连；四轴小臂连杆一端与四轴曲柄铰接，另一端与四轴后支撑杆铰接；四轴后支撑杆另一端铰接在四轴小臂连杆上，四轴型材连杆后端铰接在四轴小臂连杆上，前端与四轴前臂连杆铰接；四轴前支撑杆一端铰接在小臂右支撑板上，另一端铰接在四轴型材连杆中部；四轴直角转接滑块侧边内部滑槽安装在前臂侧导轨上，侧边外部与四轴前臂连杆一端铰接，四轴直角转接滑块上部内侧滑槽安装在前臂上导轨上，上部外侧与四轴前臂上连杆铰接；四轴摇杆一端与四轴前端上连杆铰接，另一端与抓手轴固定相连；抓手轴中部与交叉滚子轴承内圈固定相连，轴承外圈固定在前臂上。

所述的底座桁架为40mm×40mm铝型材，通过角码固定连接。

所述的一轴导轨型材为40mm×40mm铝型材、大臂、小臂、前臂和支撑板型材均为为40mm×120mm铝型材。

所述的一轴电机、二轴电机、三轴电机和配重块的重量可以与大臂、小臂、前臂等部分实现重力平衡，三轴电机和四轴电机的重量可以与前臂、抓手实现重力平衡，即二轴轴撑处、大臂和小臂形成的三轴处能够实现重力平衡。

本发明具有的重力平衡特性是指在机器人机构在不同位姿工况下，码垛机器人运动部件的总质心均保持近似不变的特性。重力平衡的实现是通过寄生机构支链，将电机和配重后置在宿主机构的主要旋转关节的后端，与前置的宿主机构本身的自重进行平衡。

本发明的突出优点在于：

1、将自然界中植物之间的寄生关系引用到机构学中，进行具有寄生支链的机构设计，设计了一种具有重力平衡特性的可控寄生机构式码垛机器人，该码垛机器人的主要结构分为宿主机构和寄生支链。

2、宿主机构由型材串联形成串联式机构主体，寄生支链分为四条，分别驱动机器人的四个自由度，使宿主机构实现可控。

3、本发明具有的重力平衡特性是指在机器人机构在不同位姿工况下，码垛机器人运动部件的总质心均保持近似不变的特性。重力平衡的实现是通过寄生机构支链，将电机和配重后置在宿主机构的主要旋转关节的后端，与前置的宿主机构本身的自重进行平衡。驱动电机设置在二轴附近，并且能够通过增加配重的质量来达到二轴和三轴的自平衡，使二轴和三轴的驱动只需要很小的力矩即可驱动，减少能耗。

4、传统开链式码垛机器人在关节处设置驱动电机，而电机质量占机器人可动部件总质量的比重的40％以上，这增加机构运动过程中的额外负载，本发明通过合理的电机布置，将电机变成配重的一部分，可以有效利用电机自身重量，克服传统机器人电机所带来的的额外负载致使能耗高的问题，有效提高了机器人的机械效率。

附图说明

图1为本发明所述的具有重力平衡特性的可控寄生机构式码垛机器人的整体结构示意图。

图2为本发明所述的具有重力平衡特性的可控寄生机构式码垛机器人的宿主机构和寄生机构整体连接示意图。

图3为本发明所述的具有重力平衡特性的可控寄生机构式码垛机器人的宿主机构结构示意图。

图4为本发明所述的具有重力平衡特性的可控寄生机构式码垛机器人的支链一结构示意图。

图5为本发明所述的具有重力平衡特性的可控寄生机构式码垛机器人的支链一和支链二耦合结构示意图。

图6为本发明所述的具有重力平衡特性的可控寄生机构式码垛机器人的支链三结构示意图。

图7为本发明所述的具有重力平衡特性的可控寄生机构式码垛机器人的支链三与支链四连接关系结构示意图。

图8为本发明所述的具有重力平衡特性的可控寄生机构式码垛机器人的支链四结构示意图。

图9为本发明所述的具有重力平衡特性的可控寄生机构式码垛机器人的保持抓手平衡支链示意图。

图中标记为：01、左底座板；02、一轴固定板；03、底座桁架；04、回转轴承；05、回转轴承支撑板；06、右底座板；07、底板；08、二轴电机支撑板；09、配重块；10、三轴曲柄支撑板；11、二轴轴撑；12、小臂右支撑板；13、小臂；14、抓手水平长连杆；15、抓手水平短连杆；16、前臂右支撑板；17、支撑板型材；18、前臂左支撑板；19、前臂；20、抓手；21、抓手水平支撑杆；22、小臂左支撑板；23、大臂；24、大臂前加强筋；25、抓手平衡支撑板；26、大臂后加强筋；27、大臂左支撑板；28、大臂左支撑板后加强筋；29、大臂左支撑板前加强筋；30、大臂右支撑板；31、大臂右支撑板前加强筋；32、大臂右支撑板后加强筋；101、一轴下连杆；102、直角转接滑块；103、一轴上导轨；104、导轨底板；105一轴侧导轨；106、一轴滑块连杆；107、一轴连杆；108、一轴电机；109、一轴上连杆；110、一轴曲柄；111、一轴摇杆；112、一轴支撑连杆；113、一轴导轨型材；114、一轴轴承；201、二轴曲柄；202、二轴电机；203、二轴连杆；301、三轴曲柄；302、三轴电机；303、三轴连杆；401、四轴电机；402、四轴曲柄；403、四轴小臂连杆；404、四轴后支撑杆；405、四轴型材连杆；406、四轴前支撑杆；407、四轴前臂连杆；408、四轴直角转接滑块；409、前臂侧导轨；410、前臂上导轨；411、四轴前臂上连杆；412、四轴摇杆；501、抓手电机；

具体实施方式

以下通过附图和实施例对本发明的技术方案作进一步描述。

首先需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1至图9所示，一种具有重力平衡特性的可控寄生机构式码垛机器人，由宿主机构和寄生机构组成，宿主机构包括底座桁架03、大臂23、小臂13、前臂19和抓手20，寄生机构包括四条支链，其中支链一和支链二相互耦合，具体的连接方式为：

如图2、图3所示，所述的宿主机构的连接方式为：底座桁架03左下部与左底座板01通过两个角码固定相连，右下部与右底座板06同样通过两个角码固定相连；一轴固定板02嵌入底座桁架03中间并固定，回转轴承支撑板05固定在底座桁架03上方；回转轴承04外圈固定在回转轴承支撑板05上，底板07固定在回转轴承04内圈上；大臂左支撑板27通过两个角码固定在底板07上，并由大臂左支撑板前加强筋29和大臂左支撑板后加强筋28加强固定；大臂右支撑板30通过两个角码固定在底板上，并由大臂右支撑板前加强筋31和大臂右支撑板后加强筋32加强固定；二轴轴撑11一端通过交叉滚子轴承与大臂右支撑板30连接，另一端将抓手平衡支撑板25通过螺栓固定，再通过交叉滚子轴承与大臂左支撑板27连接；；二轴电机支撑板08通过六颗螺栓固定在二轴轴撑11上，三轴曲柄支撑板10通过六颗螺栓固定在二轴轴撑11上；大臂23与大臂前加强筋24和大臂后加强筋26通过两颗螺栓通孔连接，大臂前加强筋24下部与角码的一边连接，角码固定在二轴轴撑11上，大臂后加强筋26下部与角码的一边连接，角码固定在二轴轴撑11上；小臂左支撑板22和小臂右支撑板12经过通孔利用六颗螺栓固定在大臂23前端，小臂左支撑板22和小臂右支撑板12通过交叉滚子轴承支撑小臂13中部；小臂13前端通过交叉滚子轴承分别与前臂左支撑板18和前臂右支撑板16相连，支撑板型材17固定在前臂左支撑板18和前臂右支撑板16之间；前臂19后端通过角码固定在支撑板型材17上，轴承外圈与前臂19前端固定相连，抓手20上部与轴承内圈固定相连，抓手20的开合由抓手电机501驱动；

如图8所示，抓手水平长连杆14一端铰接在抓手平衡支撑板25上，另一端铰接在抓手水平短连杆15上，抓手水平短连杆15铰接在抓手水平支撑杆21上，三者形成复合铰链，抓手水平短连杆15另一端铰接在前臂左支撑板18上，抓手水平支撑杆21另一端铰接在小臂左支撑板22上。

如图4所示，所述的寄生机构支链一的连接方式为：一轴曲柄110上端铰接在二轴曲柄201下端，一轴曲柄110下端与一轴上连杆109铰接，一轴电机108安装在一轴曲柄110与一轴上连杆109铰接处，一轴上连杆109另一端铰接在一轴支撑连杆112上；一轴支撑连杆112上端铰接在抓手平衡支撑板25下端，一轴支撑连杆112下端铰接与一轴下连杆101铰接；直角转接滑块102的侧边内滑槽安装在一轴侧导轨上，直角转接块的侧边外侧与一轴下连杆铰接，直角转接滑块102的上端内侧滑槽安装在一轴上导轨103上，直角转接滑块102上端外侧与一轴滑块连杆106固定连接；一轴连杆107一端与一轴滑块连杆106铰接，另一端与一轴摇杆111铰接；一轴摇杆111另一端固定在一轴轴承114内圈，一轴摇杆111并通过销轴与一轴固定板02固定相连，；一轴轴承114外圈固定在底板07上。

如图5所示，所述的寄生机构支链二的连接方式为：二轴电机202轴与二轴曲柄201中部固定连接，二轴电机202固定在二轴电机支撑板08上；二轴曲柄201下端与一轴曲柄110铰接，上端与二轴连杆203铰接；二轴连杆203上端铰接在抓手平衡支撑板25上。

如图6所示，所述的寄生机构支链三的连接方式为：三轴电机302轴与三轴连杆303固定相连，三轴电机302机身固定在三轴曲柄301上，三轴曲柄301另一端铰接在三轴曲柄支撑板10上；三轴连杆303另一端铰接在小臂22末端。

如图7、图9所示，所述的寄生机构支链四的连接方式为：四轴电机401机身固定在四轴曲柄402上，四轴电机401轴固定在三轴连杆303上；四轴小臂连杆403一端与四轴曲柄402铰接，另一端与四轴后支撑杆404铰接；四轴后支撑杆404另一端铰接在四轴小臂连杆403上，四轴型材连杆405后端铰接在四轴小臂连杆403上，前端与四轴前臂连杆407铰接；四轴前支撑杆406一端铰接在小臂右支撑板12上，另一端铰接在四轴型材连杆405中部；四轴直角转接滑块408侧边内部滑槽安装在前臂侧导轨409上，侧边外部与四轴前臂连杆407一端铰接，四轴直角转接滑块408上部内侧滑槽安装在前臂上导轨410上，上部外侧与四轴前臂上连杆411铰接；四轴摇杆412一端与四轴前端上连杆411铰接，另一端与抓手20轴固定相连；抓手20轴中部与交叉滚子轴承内圈固定相连，轴承外圈固定在前臂19上。

工作原理及过程：

本发明的码垛机器人宿主机构具有四个自由度，需要四条支链，四个驱动才能使所述的码垛机器人有确定运动。

本发明的码垛机器人左底座板01和右底座板06根据安装位置需要固定在地面或者桁架上，以底座桁架03为主体的底座为码垛机器人的底座支撑构件，回转轴承04外圈固定在回转轴承支撑板05上，内圈与底板07固定相连，回转轴承04作为一轴的转动构件；二轴轴撑11通过两个交叉滚子轴承连接在大臂左支撑板27和大臂右支撑板30上，作为二轴的转动构件；大臂23和小臂13通过一对交叉滚子轴承连接，作为三轴的转动构件；前臂19在抓手水平长连杆14、抓手水平支撑杆21和抓手水平短连杆15的约束下，始终保持水平状态；四轴摇杆412与前臂19通过交叉滚子轴承连接，作为四轴的转动构件。

由于支链一和支链二存在耦合关系，因此，工作时，一轴电机108转动时，不影响支链二的转动关系，但二轴电机202转动时，要使一轴不转动，则一轴电机108需要转动一定的角度才能保持一轴不转动，这就是支链一和支链二的耦合关系；由于二轴电机202不转动，也就是二轴曲柄201不转动，一轴曲柄110相当于连接在“机架”上，当一轴电机108转动时，改变一轴曲柄110和一轴上连杆109之间的夹角，一轴上连杆109推动一轴支撑连杆112，由于一轴支撑连杆112的一端铰接在固定的抓手支撑平衡板25上，一轴支撑连杆112的下端就可以带动一轴下连杆101运动，再带动直角转接滑块102在一轴上导轨103和一轴侧导轨105上移动，由于一轴滑块连杆106固定在直角转接滑块102上端外侧，因此一轴滑块连杆102沿着一直导轨型材113水平移动，带动一轴连杆107转动，再带动一轴摇杆111转动；由于支链一安装在底板07上，而一轴摇杆111一端通过销轴固定在一轴固定板02上，因此，能够形成相对运动，驱动回转轴承04转动。

当二轴电机202转动时，带动二轴曲柄201转动，此时，要使一轴不转动，则需要一轴电机108工作，改变一轴曲柄110和一轴上连杆109之间的夹角，二轴曲柄201带动二轴连杆203转动，再带动抓手平衡支撑板25转动，从而带动二轴轴撑11转动。

当三轴电机302转动时，三轴曲柄301一端铰接在三轴曲柄支撑板10上，三轴曲柄301和三轴连杆303之间的夹角改变，三轴连杆303向上推动小臂13，从而驱动三轴转动，要使抓手20与前臂19之间的相对夹角不改变，只需要保持由三轴连杆303、四轴后支撑杆404、四轴小臂连杆403和四轴曲柄402所组成的平行四边形不变即可。

当四轴电机401转动时，改变四轴曲柄402和三轴连杆303之间的夹角，四轴曲柄402带动四轴小臂连杆403，再带动四轴型材连杆405，四轴型材连杆405由于具有四轴后支撑杆404和四轴前支撑杆406两个支撑，因此，具有确定运动，带动四轴前臂连杆407，再通过四轴直角转接滑块408，带动四轴前臂上连杆411转动，从而带动与抓手20轴端固定相连的四轴摇杆412转动，最终实现抓手20相对于前臂19的相对转动。

抓手电机501转动，目的是控制抓手20开合。

Claims (2)

1.一种具有重力平衡特性的可控寄生机构式码垛机器人，由宿主机构和寄生机构组成，其特征在于：

所述的宿主机构包括底座桁架、大臂、小臂、前臂和抓手，所述底座桁架左下部与左底座板通过两个角码固定相连，右下部与右底座板同样通过两个角码固定相连；一轴固定板嵌入底座桁架中间并固定，回转轴承支撑板固定在底座桁架上方，回转轴承外圈固定在回转轴承支撑板上，底板固定在回转轴承内圈上，大臂左支撑板通过两个角码固定在底板上，并由大臂左支撑板前加强筋和大臂左支撑板后加强筋加强固定，大臂右支撑板通过两个角码固定在底板上，并由大臂右支撑板前加强筋和大臂右支撑板后加强筋加强固定，二轴轴撑一端通过交叉滚子轴承与大臂右支撑板连接，另一端将抓手平衡支撑板通过螺栓固定，再通过交叉滚子轴承与大臂左支撑板连接，二轴电机支撑板通过六颗螺栓固定在二轴轴撑上，三轴曲柄支撑板通过六颗螺栓固定在二轴轴撑上，大臂与大臂前加强筋和大臂后加强筋通过两颗螺栓通孔连接，大臂前加强筋下部与角码的一边连接，角码固定在二轴轴撑上，大臂后加强筋下部与角码的一边连接，角码固定在二轴轴撑上，小臂左支撑板和小臂右支撑板经过通孔利用六颗螺栓固定在大臂前端，小臂左支撑板和小臂右支撑板通过交叉滚子轴承支撑小臂中部，小臂前端通过交叉滚子轴承分别与前臂左支撑板和前臂右支撑板相连，支撑板型材固定在前臂左支撑板和前臂右支撑板之间，前臂后端通过角码固定在支撑板型材上，轴承外圈与前臂前端固定相连，抓手上部与轴承内圈固定相连，抓手的开合由抓手电机驱动，抓手水平长连杆一端铰接在抓手平衡支撑板上，另一端铰接在抓手水平短连杆上，抓手水平短连杆铰接在抓手水平支撑杆上，三者形成复合铰链，抓手水平短连杆另一端铰接在前臂左支撑板上，抓手水平支撑杆另一端铰接在小臂左支撑板上；

所述的寄生机构包括四条支链，其中支链一和支链二相互耦合，寄生机构支链一包括一轴曲柄、一轴上连杆、一轴电机、一轴支撑连杆、一轴下连杆、直角转接滑块、一轴侧导轨、一轴上导轨、一轴滑块连杆、一轴摇杆、一轴轴承、销轴和一轴固定板，所述一轴曲柄上端铰接在二轴曲柄下端，一轴曲柄下端与一轴上连杆铰接，一轴电机安装在一轴曲柄与一轴上连杆铰接处，一轴上连杆另一端铰接在一轴支撑连杆上，一轴支撑连杆上端铰接在抓手平衡支撑板下端，一轴支撑连杆下端铰接与一轴下连杆铰接，直角转接滑块的侧边内滑槽安装在一轴侧导轨上，直角转接滑块的侧边外侧与一轴下连杆铰接，直角转接滑块的上端内侧滑槽安装在一轴上导轨上，直角转接滑块上端外侧与一轴滑块连杆固定连接，一轴连杆一端与一轴滑块连杆铰接，另一端与一轴摇杆铰接，一轴摇杆另一端固定在一轴轴承内圈，一轴摇杆并通过销轴与一轴固定板固定相连，一轴轴承外圈固定在底板上；

所述的寄生机构支链二包括二轴电机、二轴曲柄、二轴电机支撑板、二轴连杆、抓手平衡支撑板，所述二轴电机轴与二轴曲柄中部固定连接，二轴电机固定在二轴电机支撑板上，二轴曲柄下端与一轴曲柄铰接，上端与二轴连杆铰接，二轴连杆上端铰接在抓手平衡支撑板上；

所述的寄生机构支链三包括三轴电机、三轴连杆、三轴曲柄、三轴曲柄支撑板，所述三轴电机轴与三轴连杆固定相连，三轴电机机身固定在三轴曲柄上，三轴曲柄另一端铰接在三轴曲柄支撑板上，三轴连杆另一端铰接在小臂末端；

所述的寄生机构支链四包括四轴电机、四轴曲柄、四轴小臂连杆、四轴后支撑杆、四轴型材连杆、四轴前臂连杆、四轴前支撑杆、四轴直角转接滑块、前臂上导轨、四轴摇杆、四轴前端上连杆，所述四轴电机固定在三轴连杆上，四轴电机轴与四轴曲柄一端固定相连，四轴小臂连杆一端与四轴曲柄铰接，另一端与四轴后支撑杆铰接，四轴后支撑杆另一端铰接在四轴小臂连杆上，四轴型材连杆后端铰接在四轴小臂连杆上，前端与四轴前臂连杆铰接，四轴前支撑杆一端铰接在小臂右支撑板上，另一端铰接在四轴型材连杆中部；四轴直角转接滑块侧边内部滑槽安装在前臂侧导轨上，侧边外部与四轴前臂连杆一端铰接，四轴直角转接滑块上部内侧滑槽安装在前臂上导轨上，上部外侧与四轴前臂上连杆铰接；四轴摇杆一端与四轴前端上连杆铰接，另一端与抓手轴固定相连，抓手轴中部与交叉滚子轴承内圈固定相连，轴承外圈固定在前臂上，

所述的一轴电机、二轴电机、三轴电机和配重块的重量能够与大臂、小臂、前臂实现重力平衡，三轴电机和四轴电机的重量能够与前臂、抓手实现重力平衡，二轴轴撑处、大臂和小臂形成的三轴处能够实现重力平衡。

2.根据权利要求1所述的具有重力平衡特性的可控寄生机构式码垛机器人，其特征在于，所述的底座桁架为铝型材，通过角码固定连接。