CN111604881A - 一种直角坐标机器人及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机器人制造技术领域，具体涉及一种直角坐标机器人及控制方法，包括：控制器、水平导轨、同步带传送装置和水平移动车，同步带传送装置包括同步带电机、主动轮传动机构、同步带和从动轮传动机构，水平移动车包括上层移动装置、连杆、电缸、中托板、直线轴承、电缸伸缩杆、导柱和下层提取装置，同步带电机、电缸和下层提取装置都设有绝对值编码器；本发明提供的直角坐标机器人能够完成2000 kg以内重物的精确搬运工作，水平移动行程可达10米，水平行走速度快，并且运行过程平稳。

Description

一种直角坐标机器人及控制方法

技术领域

本发明涉及一种直角坐标机器人及控制方法，属于机器人制造技术领域。

背景技术

目前重量较大的工件在制造过程中的搬运主要还是通过工人操作行车来实现。随着人工成本的增加以及智能制造的发展，采用机器人智能化操作来代替人工操作行车已成为未来的发展趋势。现有技术尚未有负载大、平移距离远、运行平稳、可精准搬用工件的机器人。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明提供一种直角坐标机器人，能够完成2000 kg以内重物的精确搬运工作，平移距离可达10米，水平行走速度快；本发明还提供一种直角坐标机器人的控制方法，可以保证搬运过程的平稳运行。

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明提供一种直角坐标机器人，包括：水平导轨、同步带传送装置、水平移动车和控制器；

所述水平导轨有两条，呈C字型朝向相向设置；

所述同步带传送装置包括同步带电机、主动轮传动机构、同步带和从动轮传动机构，所述同步带电机位于水平导轨外侧，同步带电机输出端与主动轮传动机构相连接，主动轮传动机构和从动轮传动机构安装在两条水平导轨两端的内侧平面上，同步带放置于水平导轨内侧中间，同步带的一侧与从动轮传动机构套接，同步带另一侧与主动轮传动机构套接；

所述水平移动车包括上层移动装置、连杆、电缸、中托板、直线轴承、电缸伸缩杆、导柱和下层提取装置，所述上层移动装置中部和同步带固定连接，上层移动装置通过四根连杆与中托板固定连接，电缸的安装端固定于中托板上部中央，电缸的工作端与电缸伸缩杆相连接，电缸伸缩杆的伸出端穿过中托板与下层提取装置活动铰接，直线轴承分别固定于中托板上部的四个角，导柱下端与下层提取装置固定连接，导柱上端套接于直线轴承上；

所述同步带电机、电缸和下层提取装置都设有绝对值编码器；

所述控制器安装在水平导轨的外侧面。

优选的，所述水平导轨长度为5~12米；

所述水平导轨的外侧下方还设有拖链槽；

所述水平导轨下侧还设有限位槽，限位槽边缘倾斜向上。

优选的，所述主动轮传动机构包括主动轮、主动轮轴、第一带座轴承、第一轴承座、第一底板、抑振杆轴承、下抑振杆、上抑振杆和支架，所述主动轮与同步带套接，主动轮与主动轮轴固定连接，主动轮轴一端与第一带座轴承连接，主动轮轴另一端依次连接第一带座轴承和同步带电机输出端，第一带座轴承与第一轴承座固定连接，第一轴承座通过螺栓与第一底板固定连接，第一底板两端通过螺栓固定在两条水平导轨内侧底部平面上，第一底板靠近水平导轨中部的位置设有凸缘，支架固定安装在凸缘上，上抑振杆与下抑振杆的两端通过抑振杆轴承与支架连接，所述上抑振杆和下抑振杆外层为吸振材料。

优选的，所述从动轮传动机构包括从动轮、从动轮轴、第二带座轴承、第二轴承座、第二底板、第三底板、限位条、固定块、移动块、第一张紧螺栓和第二张紧螺栓，所述第三底板两端通过螺栓固定在两条水平导轨内侧底部平面上，第三底板上靠近水平导轨的两侧固定有限位条，第三底板两侧设有与限位条平行的第一腰形孔，腰形孔位于限位条内侧，第二底板通过第二张紧螺栓固定在第三底板上，第二张紧螺栓穿过第一腰形孔，第二底板两侧与限位条贴合，第二轴承座固定于第二底板两侧上方，第二轴承座与限位条平行，第二带座轴承与第二轴承座固定连接，从动轮轴与第二带座轴承连接，从动轮与从动轮轴固定连接，从动轮与同步带套接，第三底板中间设有方形孔，固定块固定在第三底板下方，第一张紧螺栓穿过固定块与移动块螺纹连接，移动块穿过方形孔与第二底板下端固定连接。

优选的，所述上层移动装置包括上托板、滚轮轴、滚轮、支撑板、同步带安装板，所述支撑板有四个，支撑板分别固定于上托板上面四角处，支撑板与上托板的一边平行，滚轮轴的两端穿过支撑板的顶端与滚轮固定连接，滚轮沿水平导轨内侧平面滑动，同步带安装板固定在上托板上，同步带安装板分布在上托板中心轴线的两端，所述中心轴线与水平移动车移动方向平行，同步带安装板与同步带夹持固定，上托板通过四根连杆与中托板固定连接。

优选的，所述支撑板外侧连接有限位轮。

优选的，所述下层提取装置包括下托板、支座、手爪固定板、直线模组、手爪和手爪电机，所述下托板与电缸伸缩杆的伸出端活动铰接，下托板与导柱下端固定连接，手爪电机有两个，背向固定在下托板中央，手爪电机设有绝对值编码器，手爪电机与直线模组一端相连接，直线模组的滑块通过螺栓与手爪固定板固定连接，下托板四周设有四个长方形的支座，支座的长边与下托板的一边平行，支座上设有与长边平行的第二腰形孔，下托板与第二腰形孔相对的位置设有第三腰形孔，手爪固定板两端架设在支座上，手爪固定板的两端下部连接有手爪，手爪穿过第二腰形孔及第三腰形孔，手爪下端位于下托板下方。

本发明另一方面提供一种直角坐标机器人的控制方法，包括：

权利要求1至7任意一项所述的控制器发送信号至同步带电机，控制同步带驱动水平移动车沿水平导轨水平移动到重物上方，同步带电机上的绝对值编码器反馈同步带当前位置给控制器；

控制器发送信号至电缸，控制电缸伸缩杆伸出距离，推动下托板下移到指定高度，电缸上的绝对值编码器反馈电缸伸缩杆当前位置给控制器；

控制器发送信号至手爪电机，驱动直线模组带动手爪固定板移动使手爪张开提取重物，手爪电机上的绝对值编码器反馈手爪当前位置给控制器；

控制器发送信号电缸，控制电缸伸缩杆伸出距离，电缸伸缩杆缩回提起重物，电缸上的绝对值编码器反馈电缸伸缩杆当前位置给控制器；

控制器发送信号至同步带电机，通过同步带驱动水平移动车运动到目标位置，同步带电机上的绝对值编码器反馈同步带当前位置给控制器；

控制器发送信号至电缸，控制电缸伸缩杆伸出距离，推动下托板下移到指定高度，电缸上的绝对值编码器反馈电缸伸缩杆当前位置给控制器；

控制器发送信号至手爪电机，驱动直线模组带动手爪固定板移动使手爪缩回。

优选的，所述直角坐标机器人的控制方法还包括，

控制器根据所述同步带电机的电流与速度，计算直角坐标机器人的共振频率预测值；

根据直角坐标机器人的共振频率预测值抑制直角坐标机器人的振荡。

本发明的有益效果：

（1）本发明采用绝对值编码器进行定位，保证定位的精度，同时当直角坐标机器人出现故障时，系统不用复位，故障排除后，可继续运行；

（2）本发明提供的直角坐标机器人水平移动行程远，可根据实际需要变更水平导轨的长度，本发明提供的直角坐标机器人水平移动行程可达10米。

（3）本发明的水平移动车采用4根导柱，运动过程中，保证直角坐标机器人运行平稳，能够完成2000 kg以内重物的搬运工作；水平移动车设置的限位轮保证水平移动车沿水平导轨直线运动，起到安全限位作用；

（4）本发明通过控制器发送脉冲控制同步带电机转速来调节水平移动车的平移速度，平移速度最快可达10米/秒；

（5）本发明的主动轮传动机构设有上抑振杆与下抑振杆，上抑振杆与下抑振杆将同步带夹在中间，抑制同步带的跳动，防止同步带从主动轮上滑出；从动轮传动机构设有移动块、固定块、第一张紧螺栓和第二张紧螺栓，可定期对同步带进行张紧；保证同步带的高效运行；

（6）本发明采用滤波抑振法抑制直角坐标机器人运行过程中的振荡，实现直角坐标机器人大负载高速运行过程的平稳。

附图说明

图1为本发明提供的直角坐标机器人结构图；

图2为本发明提供的主动轮传动机构的结构图；

图3（a）为本发明提供的从动轮传动机构的结构图；

图3（b）为本发明提供的从动轮传动机构的底部结构图；

图4为本发明提供的水平移动车的结构图；

图5为本发明提供的滤波抑振法的流程图；

其中，1、同步带电机；2、主动轮传动机构；3、水平导轨；4、同步带；5、水平移动车；6、重物；7、从动轮传动机构；8、拖链槽；9、控制器；10、限位槽；2-1、主动轮；2-2、主动轮轴；2-3、第一带座轴承；2-4、第一轴承座；2-5、第一底板；2-5-1、凸缘；2-6、抑振杆轴承；2-7、下抑振杆；2-8、上抑振杆；2-9、支架；5-1、上托板；5-2、滚轮轴；5-3、滚轮；5-4、支撑板；5-5、限位轮；5-6、同步带安装板；5-7、连杆；5-8、电缸；5-8-1、电缸伸缩杆；5-9、中托板；5-10、下托板；5-11、手爪固定板；5-12、直线模组；5-13、手爪；5-14、手爪电机；5-15、导柱；5-16、直线轴承；5-17、支座；7-1、从动轮；7-2、从动轮轴；7-3、第二带座轴承；7-4、第二轴承座；7-5、限位条；7-6、第三底板；7-6-1、第一腰形孔；7-6-2、方形孔；7-7、第二底板；7-8、固定块；7-9、第一张紧螺栓；7-10、移动块；7-11、第二张紧螺栓。

具体实施方式

下面结合实施方式对本发明作进一步描述。以下实施方式仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

实施例1

本发明实施例提供一种直角坐标机器人，包括：控制器9、水平导轨3、同步带传送装置和水平移动车5。

参见图1，水平导轨3有两个，呈C字型朝向相向设置。

参见图1，同步带传送装置包括同步带电机1、主动轮传动机构2、同步带4和从动轮传动机构7。同步带电机1位于水平导轨3外侧，同步带电机选择额定转速3000转/分钟，转矩3N.m以上的伺服电机，同步带电机1输出端与主动轮传动机构2相连接，主动轮传动机构2和从动轮传动机构7安装在两条水平导轨3两端的内侧平面上，同步带4放置于水平导轨3内侧中间，同步带4的一侧与从动轮传动机构7套接，同步带4另一侧与主动轮传动机构2套接。

参见图4，水平移动车5包括上层移动装置、连杆5-7、电缸5-8、中托板5-9、直线轴承5-16、电缸伸缩杆5-8-1、导柱5-15和下层提取装置，所述上层移动装置中部和同步带4固定连接，水平移动车5通过同步带4的带动沿水平导轨3平移，上层移动装置通过四根连杆5-7与中托板5-9固定连接，电缸5-8的安装端固定于中托板5-9上部中央，电缸5-8的工作端与电缸伸缩杆5-8-1相连接，电缸伸缩杆5-8-1的伸出端穿过中托板5-9与下层提取装置活动铰接，直线轴承5-16有四个，直线轴承5-16分别固定于中托板5-9上部的四个角，导柱5-15下端与下层提取装置固定连接，导柱5-15上端套接于直线轴承5-16上，采用4根导柱5-15，可以保证直角坐标机器人运行平稳，能够完成2000 kg以内重物6的搬运工作。

同步带电机1、电缸5-8和下层提取装置都设有绝对值编码器。

控制器9安装在水平导轨3的外侧面（见图1），控制器9与同步带电机1、电缸5-8、下层提取装置电连接。

优选的，水平导轨3长度为5~12米，水平导轨3长度可根据实际工况确定，本发明提供的直角坐标机器人水平移动行程可达10米。水平导轨3下侧设有限位槽10，限位槽10边缘倾斜向上；在水平导轨3侧下方，限位槽10外侧面还设有拖链槽8（见图1），拖链槽8用于存放电线。

优选的，参见图2，主动轮传动机构2包括主动轮2-1、主动轮轴2-2、第一带座轴承2-3、第一轴承座2-4、第一底板2-5、抑振杆轴承2-6、下抑振杆2-7、上抑振杆2-8和支架2-9，主动轮2-1与同步带4套接，主动轮2-1与主动轮轴2-2固定连接，主动轮轴2-2一端与第一带座轴承2-3连接，主动轮轴2-2另一端依次连接第一带座轴承2-3和同步带电机1输出端，第一带座轴承2-3与第一轴承座2-4固定连接，第一轴承座2-4通过螺栓与第一底板2-5固定连接，第一底板2-5两端通过螺栓固定在两条水平导轨3内侧底部平面上，第一底板2-5靠近水平导轨3中部的位置设有凸缘2-5-1，支架2-9固定安装在凸缘2-5-1上，上抑振杆2-8与下抑振杆2-7的两端通过抑振杆轴承2-6与支架2-9连接，所述上抑振杆2-8和下抑振杆2-7外层为吸振材料。上抑振杆2-8与下抑振杆2-7将同步带4夹在中间，抑制同步带4的跳动，防止同步带4从主动轮2-1上滑出。

优选的，参见图3（a）和图3（b），从动轮传动机构7包括从动轮7-1、从动轮轴7-2、第二带座轴承7-3、第二轴承座7-4、第二底板7-7、第三底板7-6、限位条7-5、固定块7-8、移动块7-10、第一张紧螺栓7-9和第二张紧螺栓7-11，第三底板7-6两端通过螺栓固定在两条水平导轨3内侧底部平面上，第三底板7-6上靠近水平导轨3的两侧固定有限位条7-5，第三底板7-6两侧设有与限位条7-5平行的第一腰形孔7-6-1，腰形孔7-6-1位于限位条7-5内侧，第二底板7-7通过第二张紧螺栓7-11固定在第三底板7-6上，第二张紧螺栓7-11穿过第一腰形孔7-6-1，第二底板7-7两侧与限位条7-5贴合，第二轴承座7-4固定于第二底板7-7两侧上方，第二轴承座7-4与限位条7-5平行，第二带座轴承7-3与第二轴承座7-4固定连接，从动轮轴7-2与第二带座轴承7-3连接，从动轮7-1与从动轮轴7-2固定连接，从动轮7-1与同步带4套接，第三底板7-6中间设有方形孔7-6-2，固定块7-8固定在第三底板7-6下方，第一张紧螺栓7-9穿过固定块7-8与移动块7-10螺纹连接，移动块7-10穿过方形孔7-6-2与第二底板7-7下端固定连接。同步带4在运行一段后或维修时需要张紧，张紧步骤如下：先把第二张紧螺栓7-11松开，然后通过扳手旋转第一张紧螺栓7-9，此时第二底板7-7带动从动轮7-1移动，达到张紧同步带4的目的。

优选的，参见图4，上层移动装置包括上托板5-1、滚轮轴5-2、滚轮5-3、支撑板5-4、同步带安装板5-6，所述支撑板5-4有四个，支撑板5-4分别固定于上托板5-1上面四角处，支撑板5-4与上托板5-1的一边平行，滚轮轴5-2的两端穿过支撑板5-4的顶端与滚轮5-3固定连接，滚轮5-3沿水平导轨3内侧平面滑动，滚轮5-3采用静音滚轮，采用静音滚轮可以减小运行过程中的噪音，同步带安装板5-6固定在上托板5-1上，同步带安装板5-6分布在上托板5-1中心轴线的两端，所述中心轴线与水平移动车5移动方向平行，同步带安装板5-6与同步带4夹持固定，上托板5-1通过四根连杆5-7与中托板5-9固定连接。

优选的，参见图1及图4，支撑板5-4外侧与限位轮5-5相连接，水平移动车5设置的限位轮5-5与限位槽10配合使用保证水平移动车5沿水平导轨3直线运动，起到安全限位作用。

优选的，参见图4，下层提取装置包括下托板5-10、支座5-17、手爪固定板5-11、直线模组5-12、手爪5-13和手爪电机5-14，下托板5-10与电缸伸缩杆5-8-1的伸出端活动铰接，电缸伸缩杆5-8-1用来调节手爪5-13的竖直位移，下托板5-10与导柱5-15下端固定连接，手爪电机5-14有两个，手爪电机5-14与控制器9电连接，手爪电机5-14背向固定在下托板5-10中央，手爪电机5-14设有绝对值编码器，手爪电机5-14与直线模组5-12一端相连接，直线模组5-12的滑块通过螺栓与手爪固定板5-11固定连接，下托板5-10四周设有四个长方形的支座5-17，支座5-17的长边与下托板5-10的一边平行，支座5-17上设有与长边平行的第二腰形孔，下托板5-10与第二腰形孔相对的位置设有第三腰形孔，手爪固定板5-11两端架设在支座5-17上，手爪固定板5-11的两端下部连接有手爪5-13，手爪5-13为L型，可避免运行过程中重物6坠落，手爪5-13穿过第二腰形孔及第三腰形孔，手爪5-13下端位于下托板5-10下方，手爪电机5-14驱动直线模组5-12带动手爪固定板5-11移动可对手爪5-13的水平位置进行微调。

具体使用过程中，控制器9用于接收重物6的当前坐标和目标坐标，控制器9与同步带电机1、电缸5-8和手爪电机5-14电连接，同步带电机1、电缸5-8和手爪电机5-14都带有绝对值编码器，可实现手爪5-13在水平及竖直方向上的精准定位；控制器9发送脉冲控制同步带电机1转速，可对水平移动车5的平移速度进行调节，平移速度最快可达10米/秒；控制器9还用于根据同步带电机1的电流与速度，预测直角坐标机器人的共振频率，并结合滤波器来抑制运行过程中的振荡。

实施例2

本发明实施例另一方面提供一种直角坐标机器人的控制方法，包括以下步骤：

直角坐标机器人的控制器9接收重物6的当前坐标和目标坐标；

控制器9发送信号至同步带电机1，控制同步带4驱动水平移动车5沿水平导轨3水平移动到重物6上方，同步带电机1上的绝对值编码器反馈同步带4当前位置给控制器9，达到闭环控制；

控制器9发送信号至电缸5-8，控制电缸伸缩杆5-8-1伸出距离，推动下托板5-10下移到指定高度，电缸5-8上的绝对值编码器反馈电缸伸缩杆5-8-1当前位置给控制器9，达到闭环控制；

控制器9发送信号至手爪电机5-14，驱动直线模组5-12带动手爪固定板5-11移动使手爪5-13张开提取重物6，手爪电机5-14上的绝对值编码器反馈手爪5-13当前位置给控制器9，达到闭环控制；

控制器9发送信号至电缸5-8，控制电缸伸缩杆5-8-1伸出距离，电缸伸缩杆5-8-1缩回提起重物6，电缸5-8上的绝对值编码器反馈电缸伸缩杆5-8-1当前位置给控制器9；

控制器9发送信号至同步带电机1，控制同步带4驱动水平移动车5运动到目标位置；同步带电机1上的绝对值编码器反馈同步带4当前位置给控制器9；

控制器9发送信号至电缸5-8，控制电缸伸缩杆5-8-1伸出距离，推动下托板5-10下移到指定高度，电缸5-8上的绝对值编码器反馈电缸伸缩杆5-8-1当前位置给控制器9；

控制器9发送信号手爪电机5-14，驱动直线模组5-12带动手爪固定板5-11移动使手爪5-13缩回；

水平移动车5回到初始位置，等待下一次任务。

优选的，本实施例采用滤波抑振法来抑制直角坐标机器人的振荡，参见图5，控制器根据所述同步带电机1的电流与速度，通过人工神经网络计算直角坐标机器人的共振频率预测值；根据直角坐标机器人的共振频率预测值，通过滤波器来抑制直角坐标机器人的振荡。该算法计算过程中神经网络自动调整参数，该算法能够智能预测直角坐标机器人的共振频率，抑制直角坐标机器人的振荡，确保直角坐标机器人能够在大负载下高速平稳运行。该部分内容属于比较成熟的现有技术，具体参见田宇.伺服与运动控制系统设计[M].人民邮电出版社，2010。

本发明采用绝对值编码器进行定位，保证定位的精度，同时当直角坐标机器人出现故障时，系统不用复位，故障排除后，可继续运行；本发明提供的直角坐标机器人水平移动行程远，可根据实际需要变更水平导轨3的长度，水平移动行程可达10米；水平移动车5采用4根导柱5-15，运动过程中，保证直角坐标机器人运行平稳，能够完成2000 kg以内重物6的搬运工作；水平移动车5设置的限位轮5-5保证水平移动车5沿水平导轨3直线运动，起到安全限位作用；本发明通过控制器9发送脉冲控制同步带电机1转速来调节水平移动车5的平移速度，平移速度最快可达10米/秒；主动轮传动机构2设有上抑振杆2-8与下抑振杆2-7，上抑振杆2-8与下抑振杆2-7将同步带4夹在中间，抑制同步带4的跳动，防止同步带4从主动轮2-1上滑出；从动轮传动机构7设有移动块7-10、固定块7-8、第一张紧螺栓7-9和第二张紧螺栓7-11，可定期对同步带4进行张紧；保证同步带4的高效运行。本发明采用滤波抑振法抑制直角坐标机器人运行过程中的振荡，实现直角坐标机器人大负载高速运行过程的平稳。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种直角坐标机器人，其特征在于，包括：水平导轨、同步带传送装置、水平移动车和控制器；

所述水平导轨有两条，呈C字型朝向相向设置；

所述同步带传送装置包括同步带电机、主动轮传动机构、同步带和从动轮传动机构，所述同步带电机位于水平导轨外侧，同步带电机输出端与主动轮传动机构相连接，主动轮传动机构和从动轮传动机构安装在两条水平导轨两端的内侧平面上，同步带放置于水平导轨内侧中间，同步带的一侧与从动轮传动机构套接，同步带另一侧与主动轮传动机构套接；

所述水平移动车包括上层移动装置、连杆、电缸、中托板、直线轴承、电缸伸缩杆、导柱和下层提取装置，所述上层移动装置中部和同步带固定连接，上层移动装置通过四根连杆与中托板固定连接，电缸的安装端固定于中托板上部中央，电缸的工作端与电缸伸缩杆相连接，电缸伸缩杆的伸出端穿过中托板与下层提取装置活动铰接，直线轴承分别固定于中托板上部的四个角，导柱下端与下层提取装置固定连接，导柱上端套接于直线轴承上；

所述同步带电机、电缸和下层提取装置都设有绝对值编码器；

所述控制器安装在水平导轨的外侧面。

2.根据权利要求1所述的一种直角坐标机器人，其特征在于，

所述水平导轨长度为5~12米；

所述水平导轨的外侧下方还设有拖链槽；

所述水平导轨下侧还设有限位槽，限位槽边缘倾斜向上。

3.根据权利要求1所述的一种直角坐标机器人，其特征在于，所述主动轮传动机构包括主动轮、主动轮轴、第一带座轴承、第一轴承座、第一底板、抑振杆轴承、下抑振杆、上抑振杆和支架，所述主动轮与同步带套接，主动轮与主动轮轴固定连接，主动轮轴一端与第一带座轴承连接，主动轮轴另一端依次连接第一带座轴承和同步带电机输出端，第一带座轴承与第一轴承座固定连接，第一轴承座通过螺栓与第一底板固定连接，第一底板两端通过螺栓固定在两条水平导轨内侧底部平面上，第一底板靠近水平导轨中部的位置设有凸缘，支架固定安装在凸缘上，上抑振杆与下抑振杆的两端通过抑振杆轴承与支架连接，所述上抑振杆和下抑振杆外层为吸振材料。

4.根据权利要求1所述的一种直角坐标机器人，其特征在于，所述从动轮传动机构包括从动轮、从动轮轴、第二带座轴承、第二轴承座、第二底板、第三底板、限位条、固定块、移动块、第一张紧螺栓和第二张紧螺栓，所述第三底板两端通过螺栓固定在两条水平导轨内侧底部平面上，第三底板上靠近水平导轨的两侧固定有限位条，第三底板两侧设有与限位条平行的第一腰形孔，腰形孔位于限位条内侧，第二底板通过第二张紧螺栓固定在第三底板上，第二张紧螺栓穿过第一腰形孔，第二底板两侧与限位条贴合，第二轴承座固定于第二底板两侧上方，第二轴承座与限位条平行，第二带座轴承与第二轴承座固定连接，从动轮轴与第二带座轴承连接，从动轮与从动轮轴固定连接，从动轮与同步带套接，第三底板中间设有方形孔，固定块固定在第三底板下方，第一张紧螺栓穿过固定块与移动块螺纹连接，移动块穿过方形孔与第二底板下端固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种直角坐标机器人，其特征在于，所述上层移动装置包括上托板、滚轮轴、滚轮、支撑板、同步带安装板，所述支撑板有四个，支撑板分别固定于上托板上面四角处，支撑板与上托板的一边平行，滚轮轴的两端穿过支撑板的顶端与滚轮固定连接，滚轮沿水平导轨内侧平面滑动，同步带安装板固定在上托板上，同步带安装板分布在上托板中心轴线的两端，所述中心轴线与水平移动车移动方向平行，同步带安装板与同步带夹持固定，上托板通过四根连杆与中托板固定连接。

6.根据权利要求5所述的一种直角坐标机器人，其特征在于，所述支撑板外侧连接有限位轮。

7.根据权利要求1所述的一种直角坐标机器人，其特征在于，所述下层提取装置包括下托板、支座、手爪固定板、直线模组、手爪和手爪电机，所述下托板与电缸伸缩杆的伸出端活动铰接，下托板与导柱下端固定连接，手爪电机有两个，背向固定在下托板中央，手爪电机设有绝对值编码器，手爪电机与直线模组一端相连接，直线模组的滑块通过螺栓与手爪固定板固定连接，下托板四周设有四个长方形的支座，支座的长边与下托板的一边平行，支座上设有与长边平行的第二腰形孔，下托板与第二腰形孔相对的位置设有第三腰形孔，手爪固定板两端架设在支座上，手爪固定板的两端下部连接有手爪，手爪穿过第二腰形孔及第三腰形孔，手爪下端位于下托板下方。

8.一种直角坐标机器人的控制方法，其特征在于，包括：

权利要求1至7任意一项所述的控制器发送信号至同步带电机，控制同步带驱动水平移动车沿水平导轨水平移动到重物上方，同步带电机上的绝对值编码器反馈同步带当前位置给控制器；

控制器发送信号至电缸，控制电缸伸缩杆伸出距离，推动下托板下移到指定高度，电缸上的绝对值编码器反馈电缸伸缩杆当前位置给控制器；

控制器发送信号至手爪电机，驱动直线模组带动手爪固定板移动使手爪张开提取重物，手爪电机上的绝对值编码器反馈手爪当前位置给控制器；

控制器发送信号电缸，控制电缸伸缩杆伸出距离，电缸伸缩杆缩回提起重物，电缸上的绝对值编码器反馈电缸伸缩杆当前位置给控制器；

控制器发送信号至同步带电机，通过同步带驱动水平移动车运动到目标位置，同步带电机上的绝对值编码器反馈同步带当前位置给控制器；

控制器发送信号至电缸，控制电缸伸缩杆伸出距离，推动下托板下移到指定高度，电缸上的绝对值编码器反馈电缸伸缩杆当前位置给控制器；

控制器发送信号至手爪电机，驱动直线模组带动手爪固定板移动使手爪缩回。

9.根据权利要求8所述的一种直角坐标机器人的控制方法，其特征在于，还包括，

控制器根据所述同步带电机的电流与速度，计算直角坐标机器人的共振频率预测值；

根据直角坐标机器人的共振频率预测值抑制直角坐标机器人的振荡。

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