CN204893949U - 一种柔性行走机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种柔性行走机器人，属于机器人应用技术领域，其包括伺服电机、转接板、钢丝、滑轮张紧组件、导向装置、钢丝卷筒转子、机架、机械臂、联接组件、控制柜；其机架由直线段部分和曲线段部分组成，导向装置位于机架上，联接组件位于导向装置上并与钢丝相连接，机械臂固定在联接组件上，转接板安装在机械臂上，伺服电机的输出轴延伸入机架内并驱动钢丝卷筒转子，钢丝卷筒转子上缠绕有钢丝，钢丝同时还绕张紧滑轮组件一圈。其行走和定位都非常灵活，可以轻松实现桁架机器人在任意角度的转弯和二维曲线运动，还可在三维曲面上或斜面上移动工件或物体，并能够准确定位或停止在运动轨迹中的任意位置；而且用钢丝驱动，减少了导轨和支座的承重，降低了桁架机器人的制造成本和运行能耗。

Description

一种柔性行走机器人

技术领域

本实用新型属于机器人应用技术领域，是一种柔性行走机器人，特别适用于工业生产中机床与生产线的自动上下料、工件翻转、工件转序、工件输送等工序和民用智能搬运与配送。

背景技术

现代工业及民用中，自动化生产越来越成为主流，以机器人为主体的柔性制造技术和自动化设备更是大势所趋。现有的桁架机器人行走系统运动单元质量大、加速度高，导致振动和冲击强烈；由于其传动主要靠滚珠丝杠传动、皮带传动以及齿轮齿条，这些运动部件都只能做直线运动，行走时无法实现转角、二维曲线和三维曲面运动；只适合在短距离移动工件，距离增大时，成本增加太多，误差也会叠加，传动速度太慢，精度也无法控制。

实用新型内容

为解决现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种柔性行走机器人，该系统利用钢丝传动的轻巧灵活的特点，克服了现有桁架机器人中，运动单元质量大、加速度高的缺点。既保证了整个结构的刚性和抗震性；又采用国际上最先进的高精度伺服电机、编码器和传感器等技术和产品，提高了机器人的位置精度、运动精度，不仅可以轻松实现任意角度的转弯和二维曲线运动，还可以在三维曲面上或斜面上移动工件或物体，并且能够准确定位或停止在运动轨迹中的任意位置上；柔性行走机器人，不但速度快精度高，而且距离越远越有成本优势；该系统不仅增加了搬运的自由度，而且丢掉了中间的承接部分，从而降低了成本，提高了作业效率。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：一种柔性行走机器人，其包括伺服电机、转接板、钢丝、滑轮张紧组件、导向装置、钢丝卷筒转子、机架、机械臂、联接组件、控制柜；其中，机架由直线段部分和曲线段部分组成，导向装置位于机架上，联接组件位于导向装置上并与钢丝固定连接，机械臂固定在联接组件上，转接板安装在机械臂上，伺服电机的输出轴延伸入机架内并驱动钢丝卷筒转子，卷筒转子上缠绕有钢丝，钢丝同时还绕张紧滑轮组件一圈，伺服电机通过电线与所述控制柜相连。

进一步的，导向装置由直线段部分和曲线段部分组成，直线段部分的一端与曲线段部分的一端连接。

进一步的，导向装置为一对并行的导轨，导轨由直线段部分和曲线段部分组成，导轨的直线段部分的一端与导轨的曲线段部分的一端连接。

进一步的，卷筒转子与张紧滑轮组件分别位于机架的直线段部分和曲线段部分。

进一步的，转接板连接有夹具，具体可以连接抓手、吸盘、端拾器或者各种非标夹具。

本发明的有益效果是：

1、行走和定位都非常灵活。利用伺服电机、编码器和传感器等技术和产品，不仅可以轻松实现桁架机器人在任意角度的转弯和二维曲线运动，还可以在三维曲面上或斜面上移动工件或物体，并且能够准确定位或停止在运动轨迹中的任意位置上。

2、可以减少导轨和支座的承重，从而节省了材料，降低了桁架机器人的制造成本。越是重载荷，成本节省越多；与皮带或丝杠等方式相比，本发明机器人行走距离越远，价格越有优势。而且运行中节能环保：可以节省能源30-50％。

3、提高了工作效率：行走速度最高可达15米/秒；而普通齿轮齿条传动，速度一般不超过2米/秒。

4、运行精度高，精度可达0,003mm/1000mm，齿轮齿条的精度一般不超过0.25mm；而且利用伺服电机和编码器控制，行走和定位都非常灵活，能够准确定位或停止在运动轨迹中的任意位置上。

5、使用寿命长、便于现场维护。钢丝磨损了松弛了可以更换，钢丝本身成本不高。而齿轮齿条很难维修，更换的费用太高。

6、减低了对作业环境的要求，对于现场作业环境要求不高，不受作业空间狭小或高温低温以及油污粉尘等条件限制。而丝杠或齿轮齿条传动对于使用环境和洁净度要求非常高。

7、交货期短、见效快。采用国际先进技术和标准配置，缩短了货期，加快了工厂自动化建设周期。

8、应用范围广，主要应用领域为：既可以用在汽车制造、航空航天、数控机床、食品饮料、医疗器械以及工业自动化等一般工业工；又可以用在港口码头、库房管理、药房配药、自助书店、智能家居、万能超市等物流搬运与配送领域。

附图说明

图1是本发明结构示意图。

图中：1、伺服电机，2、转接板，3、钢丝，4、滑轮张紧组件，5、导向装置，6、钢丝卷筒转子，7、机架，8、联接组件，9、机械臂，10、控制柜。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，一种柔性行走机器人，其包括伺服电机1、转接板2、钢丝3、滑轮张紧组件4、导向装置5、钢丝卷筒转子6、机架7、联接组件8、机械臂9、控制柜10；其中，机架7由直线段部分和曲线段部分组成，导向装置5位于机架7上，联接组件8位于导向装置5上并与钢丝3固定连接，机械臂9固定在联接组件8上，转接板2安装在机械臂9上，伺服电机1的输出轴延伸入机架8内并驱动钢丝卷筒转子6，钢丝卷筒转子6上缠绕有钢丝3，钢丝3同时还绕张紧滑轮组件4一圈，伺服电机1通过电线与控制柜10相连。

进一步的，导向装置5由直线段部分和曲线段部分组成，直线段部分的一端与曲线段部分的一端连接。

进一步的，导向装置5为一对并行的导轨，导轨由直线段部分和曲线段部分组成，其直线段部分的一端与曲线段部分的一端连接。

进一步的，卷筒转子6与张紧滑轮组件4分别位于机架7的直线段部分和曲线段部分。

进一步的，转接板2连接有夹具，具体可以连接抓手、吸盘、端拾器或者各种非标夹具。

其工作原理为：控制柜10通过控制系统控制伺服电机1，伺服电机1带动钢丝卷筒转子6转动，进而带动钢丝3，同时联接组件8也随着钢丝3运动。联接组件8沿导向装置5移动，固定在联接组件8上的机械臂9也随之移动，固定在机械臂9上的转接板2也随之移动，转接板可以连接抓手、吸盘、端拾器或者各种非标夹具，从而将其所拾取的零件输送出去。

上述实施例所述是用以具体说明本专利，文中虽通过特定的术语进行说明，但不能以此限定本专利的保护范围，熟悉此技术领域的人士可在了解本专利的精神与原则后对其进行变更或修改达到等效目的，而此等效变更和修改，皆应涵盖于权利要求范围所界定范畴内。

Claims (6)

1.一种柔性行走机器人，其特征在于：其包括伺服电机(1)、转接板(2)、钢丝(3)、滑轮张紧组件(4)、导向装置(5)、钢丝卷筒转子(6)、机架(7)、联接组件(8)、机械臂(9)、控制柜(10)；其中，所述机架(7)由直线段部分和曲线段部分组成，所述导向装置(5)位于所述机架(7)上，所述联接组件(8)位于所述导向装置(5)上并与所述钢丝(3)固定连接，所述机械臂(9)位于所述联接组件(2)上，所述转接板(2)固定在所述机械臂(9)上，所述伺服电机(1)的输出轴延伸入机架(8)内并驱动钢丝卷筒转子(6)，所述卷筒转子(6)上缠绕有所述钢丝(3)，所述钢丝(3)同时还绕所述张紧滑轮组件(4)一圈，所述伺服电机(1)通过电线与所述控制柜(10)相连。

2.根据权利要求1所述的一种柔性行走机器人，其特征在于：所述导向装置(5)由直线段部分和曲线段部分组成，所述直线段部分的一端与所述曲线段部分的一端连接。

3.根据权利要求2所述的一种柔性行走机器人，其特征在于：所述导向装置(5)为一对并行的导轨，所述导轨由直线段部分和曲线段部分组成，所述导轨的直线段部分的一端与所述导轨的曲线段部分的一端连接。

4.根据权利要求1所述的一种柔性行走机器人，其特征在于：所述卷筒转子(6)与所述张紧滑轮组件(4)分别位于所述机架(7)的直线段部分和曲线段部分。

5.根据权利要求1所述的一种柔性行走机器人，其特征在于：所述转接板(2)连接有夹具。

6.根据权利要求5所述的一种柔性行走机器人，其特征在于：所述夹具包括抓手、吸盘或端拾器。