CN206855442U - 一种并联和串联结合的多关节机器人 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种并联和串联结合的多关节机器人，包括固定架、转盘和工作台，所述转盘和所述工作台之间连接有并联关节，所述工作台上转动连接有第一串联关节，所述第一串联关节和所述工作台转动连接的转动轴上设置有从动锥齿轮，所述固定架上设置有执行电机，所述执行电机的输出轴上传动连接有第一万向接头，所述第一万向接头上传动连接有第一连杆，所述第一连杆通过滚珠花键传动连接有第二连杆，所述第二连杆上传动连接有第二万向接头，所述第二万向接头上传动连接有第一传动轴，所述第一传动轴上传动连接有主动锥齿轮。通过设置第一串联关节，所能够实现的动作相对较多，且执行电机设置在固定架上，各关节负载相对较小。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种机器人，尤其是一种并联和串联结合的多关节机器人。
背景技术
目前，多关节机器人主要有两种结构形式，即串联多关节机器人和并联多关节机器人。
串联多关节机器人较为常见，如公开号为CN206123661U的中国实用新型专利公开了一种具有多关节、多自由度的机械手即是一种串联多关节机器人，这类机器人的各个关节依次串联连接在一起，后一个关节的驱动电机需要安装在前一个关节上，各关节的负载相对较大，影响机器人的相应速度和精度，灵活性相对较差。
与串联多关节机器人相比，并联多关节机器人的相应速度和精度相对较高，灵活性好，如公开号为CN103659808A的中国发明专利公开的一种并联连杆机器人，通过将多个连杆关节并联布置，可实现可动板(工作台)的快速动作，由于关节上没有驱动电机的负载，灵活性相对较高。但是这类并联多关节机器人的自由度相对较少，能够实现的动作较为有限。
有鉴于此，本申请人对多关节机器人的结构深入的研究，遂有本案产生。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种所能够实现的动作相对较多且各关节负载相对较小的并联和串联结合的多关节机器人。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种并联和串联结合的多关节机器人，包括固定架、转盘和工作台，所述转盘和所述固定架同轴布置，且所述转盘转动连接在所述固定架上，所述转盘和所述工作台之间连接有两个以上的并联关节，所述工作台上转动连接有第一串联关节，所述第一串联关节上设置有执行件，且所述第一串联关节和所述工作台转动连接的转动轴上设置有从动锥齿轮，所述固定架上设置有执行电机，所述执行电机的输出轴上传动连接有第一万向接头，所述第一万向接头上传动连接有第一连杆，所述第一连杆通过滚珠花键传动连接有第二连杆，所述第二连杆上传动连接有第二万向接头，所述第二万向接头上传动连接有第一传动轴，所述第一传动轴转动连接在所述工作台上，且所述第一传动轴上传动连接有与所述从动锥齿轮配合的主动锥齿轮。
作为本实用新型的一种改进，所述并联关节包括一端转动连接在所述转盘上的摆臂、转动连接在所述摆臂另一端上的摆杆和固定连接在所述转盘上的摆动电机，所述摆杆的另一端直接或间接和所述工作台转动连接。
作为本实用新型的一种改进，所述工作台上固定连接有第二串联关节，所述固定架上设置有旋转电机，所述旋转电机的输出轴上传动连接有第三万向接头，所述第三万向接头上传动连接有第三连杆，所述第三连杆通过滚珠花键传动连接有第四连杆，所述第四连杆上传动连接有第四万向接头，所述第四万向接头上传动连接有第二传动轴，所述第二传动轴转动连接在所述第二串联关节上，且所述第二传动轴上传动连接有主动斜齿轮，所述第一传动轴上固定连接有与所述主动斜齿轮配合的从动斜齿轮。
采用上述技术方案，本实用新型具有以下有益效果：
1、通过在多个并联关节的基础上设置第一串联关节，增加了并联多关节机器人的自由度，所能够实现的动作相对较多，且用于驱动第一串联关节的执行电机设置在固定架上，各关节负载相对较小。
2、通过设置第二串联关节，进一步增加机器人的自由度，进而实现更多的动作。
附图说明
图1为本实用新型并联和串联结合的多关节机器人的结构示意图；
图2为本实用新型并联和串联结合的多关节机器人另一视角的结构示意图；
图3为本实用新型并联和串联结合的多关节机器人工作台位置的剖视结构示意图。
图中标示对应如下：
10-固定架； 20-转盘；
30-工作台； 40-并联关节；
41-摆臂； 42-摆杆；
43-摆动电机； 50-第一串联关节；
51-从动锥齿轮； 52-执行电机；
53-第一万向接头； 54-第一连杆；
55-滚珠花键； 56-第二连杆；
57-第二万向接头； 58-第一传动轴；
59-主动锥齿轮； 60-第二串联关节；
61-旋转电机； 62-第三万向接头；
63-第三连杆； 64-第四连杆；
65-第四万向接头； 66-第二传动轴；
67-主动斜齿轮； 68-从动斜齿轮；
70-执行件。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的说明。
如图1、图2和图3所示，本实施例提供的并联和串联结合的多关节机器人，包括固定架10、转盘20和工作台30，其中转盘20和固定架10同轴布置，且转盘20转动连接在固定架10上，转盘20和工作台30之间连接有两个以上的并联关节40，在本实施例中，并联关节40有三个，三个并联关节40以固定架10为中心匀布。
并联关节40包括一端转动连接在转盘20上的摆臂41、转动连接在摆臂41另一端上的摆杆42和固定连接在转盘20上的摆动电机43，摆杆42的另一端直接或间接和工作台30转动连接，而摆动电机43和摆臂41传动连接，用于驱动摆臂41摆动。这样，在多个并联关节40的共同作用下，工作台30可以快速准确的运动三维坐标系中的任意位置上。
工作台30上转动连接有第一串联关节50，第一串联关节50上设置有执行件70，执行件可以根据实际需要设置，在本实施例中以喷枪作为执行件。第一串联关节50和工作台30转动连接的转动轴上设置有从动锥齿轮51，固定架10上设置有执行电机52，执行电机52的输出轴上传动连接有第一万向接头53，第一万向接头53上传动连接有第一连杆54，第一连杆54通过滚珠花键55传动连接有第二连杆56，这样，第一连杆54和第二连杆56之间既可以实现相互伸缩，又可以传递扭矩。第二连杆56上传动连接有第二万向接头57，第二万向接头57上传动连接有第一传动轴58，第一传动轴58转动连接在工作台30上，且其长度方向与第一串联关节50的转动方向相互垂直，此外，第一传动轴58上传动连接有与从动锥齿轮51配合的主动锥齿轮59。需要说明的是，上述第一万向接头53和第二万向接头57以及下文提及的各万向接头都可以为结构相同的接头，这类在存在轴线夹角的情况下仍能够实现扭矩传递的万向接头也称为万向联轴器，可从市场山购买获得。通过设置第一串联关节50，有效增加了机器人的自由度，所能够实现的动作相对较多，且用于驱动第一串联关节50的执行电机52设置在固定架10上，不会增加各关节的负载，确保机器人能够迅速准确的进行动作。
优选的，在本实施例中，工作台30上还固定连接有第二串联关节60，第二串联关节60同时转动连接在第一传动轴58上。固定架10上设置有旋转电机61，与第一串联关节60的传动结构类似，旋转电机61的输出轴上传动连接有第三万向接头62，第三万向接头62上传动连接有第三连杆63，第三连杆63通过滚珠花键55传动连接有第四连杆64，第四连杆64上传动连接有第四万向接头65，第四万向接头65上传动连接有第二传动轴66，第二传动轴66和第一传动轴58相互平行布置，同时，第二传动轴66转动连接在第二串联关节60上，且第二传动轴66上传动连接有主动斜齿轮67，第一传动轴58上固定连接有与主动斜齿轮67配合的从动斜齿轮68，在本实施例中，从动斜齿轮68通过固定连接在轴套上与第一传动轴58固定连接。这样，在旋转电机61的驱动下，第二串联关节60可带着工作台30绕组第一传动轴58转动，进而使得第一串联关节50跟随工作台30绕组第一传动轴58转动，进一步增加机器人的自由度。
需要说明的是，当执行电机52驱动第一串联关节50转动时，旋转电机61应驱动第二传动轴66反向等速转动，以确保第二串联关节60不会动作；当旋转电机61驱动第二串联关节60转动时，应确保第一传动轴58固定不同。
上面结合附图对本实用新型做了详细的说明，但是本实用新型的实施方式并不仅限于上述实施方式，本领域技术人员根据现有技术可以对本实用新型做出各种变形，如将上述实施例中的电机变更为旋转气缸等，这些都属于本实用新型的保护范围。
Claims (3)
1.一种并联和串联结合的多关节机器人，其特征在于，包括固定架、转盘和工作台，所述转盘和所述固定架同轴布置，且所述转盘转动连接在所述固定架上，所述转盘和所述工作台之间连接有两个以上的并联关节，所述工作台上转动连接有第一串联关节，所述第一串联关节上设置有执行件，且所述第一串联关节和所述工作台转动连接的转动轴上设置有从动锥齿轮，所述固定架上设置有执行电机，所述执行电机的输出轴上传动连接有第一万向接头，所述第一万向接头上传动连接有第一连杆，所述第一连杆通过滚珠花键传动连接有第二连杆，所述第二连杆上传动连接有第二万向接头，所述第二万向接头上传动连接有第一传动轴，所述第一传动轴转动连接在所述工作台上，且所述第一传动轴上传动连接有与所述从动锥齿轮配合的主动锥齿轮。
2.如权利要求1所述的并联和串联结合的多关节机器人，其特征在于，所述并联关节包括一端转动连接在所述转盘上的摆臂、转动连接在所述摆臂另一端上的摆杆和固定连接在所述转盘上的摆动电机，所述摆杆的另一端直接或间接和所述工作台转动连接。
3.如权利要求1或2所述的并联和串联结合的多关节机器人，其特征在于，所述工作台上固定连接有第二串联关节，所述固定架上设置有旋转电机，所述旋转电机的输出轴上传动连接有第三万向接头，所述第三万向接头上传动连接有第三连杆，所述第三连杆通过滚珠花键传动连接有第四连杆，所述第四连杆上传动连接有第四万向接头，所述第四万向接头上传动连接有第二传动轴，所述第二传动轴转动连接在所述第二串联关节上，且所述第二传动轴上传动连接有主动斜齿轮，所述第一传动轴上固定连接有与所述主动斜齿轮配合的从动斜齿轮。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201720496772.8U CN206855442U (zh) | 2017-05-05 | 2017-05-05 | 一种并联和串联结合的多关节机器人 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201720496772.8U CN206855442U (zh) | 2017-05-05 | 2017-05-05 | 一种并联和串联结合的多关节机器人 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN206855442U true CN206855442U (zh) | 2018-01-09 |
Family
ID=60823661
Family Applications (1)
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| CN201720496772.8U Active CN206855442U (zh) | 2017-05-05 | 2017-05-05 | 一种并联和串联结合的多关节机器人 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN206855442U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111376233A (zh) * | 2018-12-26 | 2020-07-07 | 发那科株式会社 | 并联连杆机器人 |
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2017
- 2017-05-05 CN CN201720496772.8U patent/CN206855442U/zh active Active
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| CN111376233A (zh) * | 2018-12-26 | 2020-07-07 | 发那科株式会社 | 并联连杆机器人 |
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