一種多自由度工業(yè)機器人機構(gòu)的制作方法
【專利摘要】一種多自由度工業(yè)機器人機構(gòu)，包括回轉(zhuǎn)平臺、機架、第一連桿、第二連桿、第三連桿、輸出臂、第四連桿以及第五連桿；所述回轉(zhuǎn)平臺通過第一轉(zhuǎn)動副連接在機架上；所述第一連桿下端通過第二轉(zhuǎn)動副連接在回轉(zhuǎn)平臺上，第一連桿上端通過第三轉(zhuǎn)動副與第二連桿一端相連，第二連桿另一端通過第四轉(zhuǎn)動副與第三連桿一端連接，第三連桿另一端通過第五轉(zhuǎn)動副連接在輸出臂上；所述第四連桿下端通過第六轉(zhuǎn)動副連接在回轉(zhuǎn)平臺上，第四連桿上端通過第七轉(zhuǎn)動副與第五連桿一端相連，第五連桿另一端通過第八轉(zhuǎn)動副連接在第一連桿上。本發(fā)明不僅具有傳統(tǒng)并聯(lián)機器人剛度重量比大，承載能力強、誤差累積小等優(yōu)點，而且比傳統(tǒng)并聯(lián)式機器人運動空間大，更靈活。
【專利說明】一種多自由度工業(yè)機器人機構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及工業(yè)機器人領(lǐng)域，特別是一種多自由度工業(yè)機器人機構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]工業(yè)機器人是自動執(zhí)行工作的機器裝置，是靠自身動力和控制能力來實現(xiàn)各種功能的一種機器。它可以接受人類智慧，也可以按照預(yù)先編排的程序執(zhí)行。工業(yè)機器人在工業(yè)生產(chǎn)中能代替人做某些單調(diào)、頻繁和重復(fù)的長時間作業(yè)，或是危險、惡劣環(huán)境下的作業(yè)，廣泛適用于沖壓、壓力鑄造、熱處理、焊接、涂裝、機械加工和簡單裝配等工序上，以及在原子能工業(yè)等部門中，完成對人體有害物料的搬運或工藝操作?，F(xiàn)有的工業(yè)機器人基本上都屬于關(guān)節(jié)機器人，機器人本體機械結(jié)構(gòu)主要有平行四邊形結(jié)構(gòu)和側(cè)置式結(jié)構(gòu)兩種形式，因其具有較大工作空間和較為靈活的動作得到了廣泛應(yīng)用。但這類傳統(tǒng)開鏈?zhǔn)酱?lián)機器人機構(gòu)因其自身結(jié)構(gòu)的限制，電機都需要安裝在連接處，會導(dǎo)致手臂重量大、剛性差、慣量大、關(guān)節(jié)誤差累積、機構(gòu)動力學(xué)性能較差等問題，由于機械手臂負(fù)荷量較輕，很難安裝體積、重量較大的工作裝置，高精確度也難保證，液壓式機器人可實現(xiàn)靈活多變運動軌跡，但又存在液壓漏油、零部件加工維護成本高的問題。因此這類機器人機構(gòu)很難滿足即靈活方便又高精度大載荷的工業(yè)要求。為此急需要一種既能進行靈活應(yīng)用又能有較大的負(fù)荷量以夾持各類末端執(zhí)行器完成各種工作任務(wù)的多用途大負(fù)荷高精確度機器人機構(gòu)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明目的在于提供一種多自由度工業(yè)機器人機構(gòu)，解決傳統(tǒng)開鏈?zhǔn)酱?lián)機器人機構(gòu)的電機安裝在其鉸接處，導(dǎo)致手臂重量大、剛性差、慣量大、關(guān)節(jié)誤差累積、機構(gòu)動力學(xué)性能較差、負(fù)荷量較輕，難安裝體積、重量較大的工作裝置，難保證高精確度，液壓式機械臂可實現(xiàn)靈活多變運動軌跡，但又存在液壓漏油、零部件加工維護成本高等問題。
[0004]本發(fā)明通過以下技術(shù)方案達到上述目的:
[0005]一種多自由度工業(yè)機器人機構(gòu)，包括回轉(zhuǎn)平臺、機架、第一連桿、第二連桿、第三連桿、輸出臂、第四連桿以及第五連桿；
[0006]所述回轉(zhuǎn)平臺通過第一轉(zhuǎn)動副連接在機架上；
[0007]所述第一連桿下端通過第二轉(zhuǎn)動副連接在回轉(zhuǎn)平臺上，第一連桿上端通過第三轉(zhuǎn)動副與第二連桿一端相連，第二連桿另一端通過第四轉(zhuǎn)動副與第三連桿一端連接，第三連桿另一端通過第五轉(zhuǎn)動副連接在輸出臂上；
[0008]所述第四連桿下端通過第六轉(zhuǎn)動副連接在回轉(zhuǎn)平臺上，第四連桿上端通過第七轉(zhuǎn)動副與第五連桿一端相連，第五連桿另一端通過第八轉(zhuǎn)動副連接在第一連桿上。
[0009]本發(fā)明的突出優(yōu)點在于:
[0010]1，采用帶閉環(huán)子鏈的并聯(lián)結(jié)構(gòu)形式，不僅具有傳統(tǒng)并聯(lián)機器人剛度重量比大，承載能力強、誤差累積小等優(yōu)點，而且比傳統(tǒng)并聯(lián)式機器人運動空間大，更靈活。
[0011 ] 2，所有伺服電機均安裝在機架上，桿件做成輕桿，機器人運動慣量小，動力學(xué)性能好，較好的滿足了各類應(yīng)用需求。并通過在輸出臂上安裝不同用圖的末端執(zhí)行器，本機構(gòu)應(yīng)用到搬運、裝卸、焊接、切割、救援等工作中。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明所述多自由度工業(yè)機器人機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明技術(shù)方案作進一步說明。
[0014]一種多自由度工業(yè)機器人機構(gòu)，包括回轉(zhuǎn)平臺1、機架16、第一連桿3、第二連桿6、第三連桿8、輸出臂9、第四連桿10以及第五連桿13 ;
[0015]所述回轉(zhuǎn)平臺I通過第一轉(zhuǎn)動副2連接在機架16上；
[0016]所述第一連桿3下端通過第二轉(zhuǎn)動副4連接在回轉(zhuǎn)平臺I上，第一連桿3上端通過第三轉(zhuǎn)動副5與第二連桿6 —端相連，第二連桿6另一端通過第四轉(zhuǎn)動副7與第三連桿8 一端連接，第三連桿8另一端通過第五轉(zhuǎn)動副15連接在輸出臂9上；
[0017]所述第四連桿10下端通過第六轉(zhuǎn)動副11連接在回轉(zhuǎn)平臺I上，第四連桿10上端通過第七轉(zhuǎn)動副12與第五連桿13 —端相連，第五連桿13另一端通過第八轉(zhuǎn)動副14連接在第一連桿3上。
[0018]工作過程及原理:
[0019]所述回轉(zhuǎn)平臺I通過第一轉(zhuǎn)動副2連接在機架16上；實現(xiàn)整個機器人機構(gòu)在工作空間內(nèi)任意工作要求。機架16可安裝在各類行走裝置或固定裝置上，第一轉(zhuǎn)動副2、第二轉(zhuǎn)動副4和第六轉(zhuǎn)動副11處分別裝有伺服電機，實現(xiàn)多自由度的自由輸出，第一轉(zhuǎn)動副2和第二轉(zhuǎn)動副4成沿平臺中心線布置，輸出臂9上可安裝焊槍、噴涂裝置等不同設(shè)備。所有伺服電機均安裝在機架16上，桿件均可為輕桿，本機器人機構(gòu)運動慣量小，動力學(xué)性能好，擴展能力強，能滿足高精度大載荷的工作要求。
【權(quán)利要求】
1.一種多自由度工業(yè)機器人機構(gòu)，其特征在于，包括回轉(zhuǎn)平臺、機架、第一連桿、第二連桿、第三連桿、輸出臂、第四連桿以及第五連桿； 所述回轉(zhuǎn)平臺通過第一轉(zhuǎn)動副連接在機架上； 所述第一連桿下端通過第二轉(zhuǎn)動副連接在回轉(zhuǎn)平臺上，第一連桿上端通過第三轉(zhuǎn)動副與第二連桿一端相連，第二連桿另一端通過第四轉(zhuǎn)動副與第三連桿一端連接，第三連桿另一端通過第五轉(zhuǎn)動副連接在輸出臂上； 所述第四連桿下端通過第六轉(zhuǎn)動副連接在回轉(zhuǎn)平臺上，第四連桿上端通過第七轉(zhuǎn)動副與第五連桿一端相連，第五連桿另一端通過第八轉(zhuǎn)動副連接在第一連桿上。
【文檔編號】B25J9/00GK104493817SQ201410830392
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月25日
【發(fā)明者】蔡敢為, 段銘鈺, 張 林, 黃逸哲, 李榮康, 鄧承祥, 王龍, 張永文, 朱凱君, 李智杰, 王麾, 王小純, 楊旭娟, 李巖舟 申請人:廣西大學(xué)