本發(fā)明涉及一種物料運(yùn)輸裝置，特點(diǎn)是一種利用四連桿傳動(dòng)的二維平面運(yùn)輸裝置。

背景技術(shù)：

六自由度機(jī)器人是一種典型的工業(yè)機(jī)器人，在搬運(yùn)、裝配、焊接、噴涂等工業(yè)領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。固高科技GRB系列六自由度機(jī)器人是固高科技運(yùn)用成熟的運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)、先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念以及教學(xué)理念相結(jié)合的新型智能產(chǎn)物，既能滿足工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)要求，也能作為教學(xué)機(jī)構(gòu)、科研機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)規(guī)劃和編程系統(tǒng)設(shè)計(jì)的理想對(duì)象。該機(jī)器人采用六關(guān)節(jié)串聯(lián)結(jié)構(gòu)，各個(gè)關(guān)節(jié)以“絕對(duì)編碼器電機(jī)+精密諧波減速器”為傳動(dòng)，在小臂處留有攝像頭、氣動(dòng)工具等外部設(shè)備的安裝接口，并提供備用電氣接口，為用戶進(jìn)行功能擴(kuò)展提供支持。機(jī)器人的控制方面，采用集成PC技術(shù)、圖像技術(shù)、邏輯控制及專業(yè)運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)的VME運(yùn)動(dòng)控制器相結(jié)合，保證其性能更加可靠穩(wěn)定，高速高精度。

現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中六自由度機(jī)械臂工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，極大地提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本。特別在工件運(yùn)輸上，機(jī)械臂以其靈活高效的優(yōu)勢(shì)，逐漸淘汰了高強(qiáng)度低效率人工運(yùn)輸，最顯著的例子就是碼垛機(jī)器人的廣泛應(yīng)用。從驅(qū)動(dòng)方式上來看，常用的六自由度機(jī)械臂主要分為兩類：多馬達(dá)驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂和單馬達(dá)驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂。多馬達(dá)六自由度機(jī)械臂每個(gè)關(guān)節(jié)分別由一個(gè)電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，關(guān)節(jié)電機(jī)占機(jī)械臂關(guān)節(jié)比重較大，因此此類機(jī)械臂顯得極為笨重，占用空間較大。單馬達(dá)驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂屬于欠驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂，其采用一個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)所有關(guān)節(jié)，可以大大減輕機(jī)械臂本體承重，但其傳動(dòng)機(jī)構(gòu)復(fù)雜于多馬達(dá)機(jī)械臂，導(dǎo)致單馬達(dá)機(jī)械臂的定位精度較差。上述兩種六自由度機(jī)械臂均可在三維空間內(nèi)進(jìn)行靈活運(yùn)作，但在許多工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)合中，比如兩個(gè)工步之間的工件傳遞等，只需機(jī)械臂在二維平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，在這種情況下采用六自由度機(jī)械臂成本價(jià)格過于昂貴，功能也得不到充分應(yīng)用，體現(xiàn)不出六自由度機(jī)械臂的價(jià)值性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種新型的平面欠驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂，可以在二維平面內(nèi)靈活運(yùn)動(dòng)和工作。與傳統(tǒng)單馬達(dá)機(jī)械臂相比，具有更簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，更高的定位精度，更低的制造成本。

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種新型平面欠驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂裝置，其特征在于：新型平面欠驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂裝置包括底盤，基座，步進(jìn)電機(jī)，電磁制動(dòng)器，編碼器，四連桿機(jī)構(gòu)(由推力桿、轉(zhuǎn)動(dòng)桿、執(zhí)行桿、支撐桿等組成)和執(zhí)行手爪等七個(gè)裝置；所述的底盤位于整個(gè)機(jī)械臂裝置最下端，與基座下端相連接；所述的基座位于底盤的上方，與步進(jìn)電機(jī)和四連桿相連接；所述的推力桿與轉(zhuǎn)動(dòng)桿和電機(jī)軸交接一起；所述的執(zhí)行桿與轉(zhuǎn)動(dòng)桿交接在一起，并在交接處下方安裝編碼器；所述的推力桿與支撐桿交接一起，并在下方安裝電磁制動(dòng)器；所述的支撐桿與執(zhí)行桿交接一起，并在這個(gè)交接處安裝機(jī)械手爪。

采用以上的技術(shù)方案，利用一個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)所有關(guān)節(jié)，避免了六自由度機(jī)械臂的結(jié)構(gòu)，使機(jī)械臂在二維平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)自由，可以大大降低機(jī)械臂的制造成本，減輕機(jī)械臂本體的承重，更適合在兩個(gè)工步之間的工件傳遞，充分發(fā)揮機(jī)械臂的功能。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

圖1為本發(fā)明平面欠驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂裝置的總體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明平面欠驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂四連桿機(jī)構(gòu)的俯視圖；

圖3為本發(fā)明平面欠驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂裝置的前視圖；

圖1中：1底座；2步進(jìn)電機(jī)；3基座；4編碼器；5失電式電磁制動(dòng)器；6四連桿機(jī)構(gòu)，7末端手爪；

圖2中：支撐桿1、關(guān)節(jié)2、推力桿3、關(guān)節(jié)4、轉(zhuǎn)動(dòng)桿5、關(guān)節(jié)6、執(zhí)行桿7、關(guān)節(jié)8；

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明所實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實(shí)施例和圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。

如圖2和圖1所示，一種新型平面欠驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂裝置，包括圖1中步進(jìn)電機(jī)2、基座3、編碼器4,、末端手爪7，圖2中支撐桿1、推力桿3、轉(zhuǎn)動(dòng)桿5、執(zhí)行桿7；所述的底盤位于整個(gè)機(jī)械臂裝置最下端與基座下端相連接；所述的基座位于底盤的上方與步進(jìn)電機(jī)和四連桿相連接；所述的推力桿與轉(zhuǎn)動(dòng)桿和電機(jī)軸交接一起；所述的執(zhí)行桿與轉(zhuǎn)動(dòng)桿交接在一起，并在交接處下方安裝一個(gè)編碼器；所述的推力桿與支撐桿交接一起，并在下方安裝一個(gè)電磁制動(dòng)器；支撐桿與執(zhí)行桿交接一起，在這個(gè)交接處安裝一個(gè)機(jī)械手爪。

使用時(shí)，圖1中步進(jìn)電機(jī)2開始工作時(shí)，帶動(dòng)圖2中轉(zhuǎn)動(dòng)桿桿5繞關(guān)節(jié)4轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)由于推力桿3的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較大，可以忽略其運(yùn)動(dòng)認(rèn)定為固定。關(guān)節(jié)8的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)了關(guān)節(jié)6、8的轉(zhuǎn)動(dòng)，四連桿機(jī)構(gòu)的形狀發(fā)生改變，末端執(zhí)行端點(diǎn)與基座的距離即臂長(zhǎng)也隨之改變。圖1中的編碼器4用于測(cè)量圖2轉(zhuǎn)動(dòng)桿5和執(zhí)行桿7所成夾角，當(dāng)該夾角達(dá)到預(yù)期值時(shí)，圖1中的失電式電磁制動(dòng)器5開始工作使關(guān)節(jié)2固定，使整個(gè)四連桿機(jī)構(gòu)固定為一個(gè)整體，即確定了末端執(zhí)行點(diǎn)與基座的距離。電機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)桿5使得整個(gè)四連桿機(jī)構(gòu)再次運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)至一定角度到達(dá)預(yù)期位置時(shí)電機(jī)停止工作，則此時(shí)末端執(zhí)行點(diǎn)到達(dá)平面內(nèi)預(yù)訂位置。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明原理和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入本發(fā)明要求保護(hù)的范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。