一種具有多個閉環(huán)子鏈的輪式移動焊接機器人的制作方法
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機器人領(lǐng)域，具體涉及一種具有多個閉環(huán)子鏈的輪式移動焊接機器人。
【【背景技術(shù)】】
[0002]移動機器人，是一個集環(huán)境感知、動態(tài)決策與規(guī)劃、行為控制與執(zhí)行等多功能于一體的綜合系統(tǒng)。它集中了傳感器技術(shù)、信息處理、電子工程、計算機工程、自動化控制工程以及人工智能等多學(xué)科的研宄成果，代表機電一體化的最高成就，是目前科學(xué)技術(shù)發(fā)展最活躍的領(lǐng)域之一。隨著機器人性能不斷地完善，移動機器人的應(yīng)用范圍大為擴展，不僅在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、服務(wù)等行業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用，而且在城市安全、國防和空間探測領(lǐng)域等有害與危險場合得到很好的應(yīng)用。因此，移動機器人技術(shù)已經(jīng)得到世界各國的普遍關(guān)注。
[0003]并聯(lián)機器人具有無累積誤差、精度較高、結(jié)構(gòu)緊湊、承載能力大、剛度高且末端執(zhí)行器慣性小等特點，驅(qū)動裝置可置于定平臺上或接近定平臺的位置，這樣運動部分重量輕，速度高，動態(tài)響應(yīng)好；但是并聯(lián)機器人的明顯缺點是工作空間小和結(jié)構(gòu)復(fù)雜。工程上現(xiàn)有的帶有局部閉鏈的操作機如M0T0MAN-K10并沒有解決工業(yè)機器人存在的問題。
[0004]本技術(shù)方案含有對稱機構(gòu)式的閉環(huán)子鏈的并聯(lián)機器人的性能比一般的并聯(lián)機構(gòu)更加優(yōu)越，具有工作空間大、剛度高、承載能力強、慣量小和末端執(zhí)行器精度高等優(yōu)點，能應(yīng)用在焊接、噴涂、搬運、裝卸、裝配、碼垛等復(fù)雜作業(yè)中，有效的的提高勞動效率，在產(chǎn)品質(zhì)量和穩(wěn)定性方面有很大提高。采用圓柱坐標(biāo)型和關(guān)節(jié)坐標(biāo)型的機械手能有效而快捷的對末端機構(gòu)進行控制，并且這種機構(gòu)結(jié)構(gòu)剛度好、機械傳動精度高、工作空間大、機械傳動損耗小、無累積誤差能輸出較大的動力，具有有良好的控制功能。
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【發(fā)明內(nèi)容】
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[0005]針對【背景技術(shù)】所述面臨的種種問題，本發(fā)明的目的在于提供一種具有多個閉環(huán)子鏈的輪式移動焊接機器人。
[0006]為達到上述目的，本發(fā)明一種具有多個閉環(huán)子鏈的輪式移動焊接機器人所采用的技術(shù)方案是:一種具有多個閉環(huán)子鏈的輪式移動焊接機器人，包括包括移動平臺、機身、第一連桿、第二連桿、第三連桿、第四連桿、第五連桿、第六連桿、第七連桿、第八連桿、第九連桿、第十連桿、第十一連桿、第十二連桿、第十三連桿、第十四連桿、末端執(zhí)行器；第七連桿從左到右依次設(shè)置有第一連接部、第二連接部、第三連接部、第四連接部以及位于第二連接部下方的第五連接部；機身下端通過第一轉(zhuǎn)動副連接在移動平臺上，機身上端通過第二轉(zhuǎn)動副與第一連桿一端相連，機身上端的立桿通過第三轉(zhuǎn)動副與第七連桿的第五連接部相連，且立桿設(shè)有貫穿相對側(cè)面的縱向長槽；第一連桿另一端通過第四轉(zhuǎn)動副與第二連桿下端相連，第二連桿中部通過第五轉(zhuǎn)動副與第三連桿一端連接，第二連桿上端通過第六轉(zhuǎn)動副與第七連桿的第一連接部相連；第三連桿穿過機身立桿的縱向長槽，其相對連接第二連桿的另一端通過第七轉(zhuǎn)動副與第四連桿下端相連，第四連桿上端通過第八轉(zhuǎn)動副與第七連桿的第三連接部相連，第四連桿在第七轉(zhuǎn)動副與第八轉(zhuǎn)動副之間通過第九轉(zhuǎn)動副與第五連桿一端相連接，第五連桿另一端通過第十轉(zhuǎn)動副與第六連桿下端相連，第六連桿上端通過第十一轉(zhuǎn)動副與第七連桿的第四連接部相連；第八連桿中部通過第十二轉(zhuǎn)動副與第七連桿的第二連接部相連，第九連桿中部通過第十一轉(zhuǎn)動副與第七連桿的第四連接部相連，第十連桿在第七連桿一側(cè)其一端通過第十三轉(zhuǎn)動副與第八連桿一端相連，第十連桿另一端通過第十四轉(zhuǎn)動副與第九連桿一端相連，第十一連桿在第七連桿相對第十連桿另一側(cè)其一端通過第十五轉(zhuǎn)動副與第八連桿另一端相連，第十一連桿另一端通過第十六轉(zhuǎn)動副與第九連桿另一端相連；第九連桿中部側(cè)向延伸設(shè)置有連接部，該連接部與第十二連桿一端形成剛性連接；第十三連桿一端通過第十七轉(zhuǎn)動副與第十二連桿另一端相連，第十三連桿另一端通過第十八轉(zhuǎn)動副與第十四連桿一端相連接，第十四連桿另一端通過第十九轉(zhuǎn)動副與末端執(zhí)行器相連；所述第一轉(zhuǎn)動副垂直于移動平臺，第二轉(zhuǎn)動副、第三轉(zhuǎn)動副、第四轉(zhuǎn)動副、第五轉(zhuǎn)動畐IJ、第六轉(zhuǎn)動副、第七轉(zhuǎn)動副、第八轉(zhuǎn)動副、第九轉(zhuǎn)動副、第十轉(zhuǎn)動副、第十一轉(zhuǎn)動副、第十二轉(zhuǎn)動副、第十三轉(zhuǎn)動副、第十四轉(zhuǎn)動副、第十五轉(zhuǎn)動副和第十六轉(zhuǎn)動副旋轉(zhuǎn)軸線相互平行。
[0007]進一步地，第一轉(zhuǎn)動副、第二轉(zhuǎn)動副、第十七轉(zhuǎn)動副、第十八轉(zhuǎn)動副、第十九轉(zhuǎn)動副分別安裝有驅(qū)動電機。
[0008]進一步地，第八連桿兩端在第十二轉(zhuǎn)動副處相交形成大于90度的夾角；第九連桿兩端在第十一轉(zhuǎn)動副處相交形成大于90度的夾角。
[0009]進一步地，第七連桿的第五連接部部分進入機身立桿的縱向長槽內(nèi)。
[0010]進一步地，所述第十二連桿為中空圓柱體，并套設(shè)在第九連桿的連接部及第十三連桿外。
[0011]進一步地，移動平臺通過安裝在其底部的車輪移動。
[0012]本發(fā)明具有以下有益效果:
[0013]1.本發(fā)明通過設(shè)置移動平臺，使機器人擁有幾乎無限大的工作空間和高度的運動冗余性，并同時具有移動和操作功能，在代替人從事危險、惡劣環(huán)境下作業(yè)和人所不及的環(huán)境作業(yè)方面，有更大的機動性、靈活性，能作用于更多的場合；
[0014]2.本發(fā)明通過兩個并聯(lián)閉環(huán)子鏈的設(shè)置，提高了機器人機構(gòu)的剛度，并且閉環(huán)子鏈機構(gòu)式的設(shè)計大大提高機器人的工作空間，能避免機構(gòu)的死點位置，由各連桿構(gòu)成的微調(diào)裝置能使機器人的作用范圍更大，并且能使機構(gòu)更好的保持平衡；
[0015]3.本發(fā)明的機器人通過各連桿構(gòu)成的微調(diào)裝置與傳統(tǒng)的帶有局部閉鏈的機器人相比，本發(fā)明的重心集中在微調(diào)裝置上，從而使得機器人平衡性好，可以承受更大的力和力矩；
[0016]4.本發(fā)明通過驅(qū)動閉環(huán)子鏈從而間接驅(qū)動末端執(zhí)行器，使得末端執(zhí)行器的活動度和活動空間更大，能減小能動力矩；
[0017]5.與傳統(tǒng)機器人將電機安裝在每個連桿與連桿之間的關(guān)節(jié)處相比，本發(fā)明的電機安裝在第一轉(zhuǎn)動副、第二轉(zhuǎn)動副、第十七轉(zhuǎn)動副、第十八轉(zhuǎn)動副、第十九轉(zhuǎn)動副上，從而降低了整個機構(gòu)的重心，還可以安裝功率較大的電機在機器人上，使末端執(zhí)行器可以適應(yīng)在焊接、噴涂、搬運、裝卸、裝配、碼垛等復(fù)雜作業(yè)中。
[0018]為便于貴審查委員能對本發(fā)明的目的、形狀、構(gòu)造、特征及其功效皆能有進一步的認識與了解，并結(jié)合實施例作詳細說明。【【附圖說明】】
[0019]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為本發(fā)明移動平臺的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3為本發(fā)明機身的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖4為本發(fā)明第二連桿的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖5為本發(fā)明第七連桿的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖6為本發(fā)明第八連桿的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖7為本發(fā)明第九連桿的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖8為本發(fā)明第十三連桿的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖9為本發(fā)明第十四連桿的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖10為本發(fā)明的工作示意圖。
[0029]【具體實施方式】的附圖標(biāo)號說明:
[0030]移動平臺I機身2第一連桿3
[0031]第二連桿5第三連桿21第四連桿19
[0032]第五連桿18第六連桿16第七連桿29
[0033]第八連桿7第九連桿15第十連桿^
[0034]第^^一連桿12第十二連桿23第十三連桿24
[0035]第十四連桿26第一轉(zhuǎn)動副32第二轉(zhuǎn)動副33
[0036]第三轉(zhuǎn)動副30第四轉(zhuǎn)動副4第五轉(zhuǎn)動副6
[0037]第六轉(zhuǎn)動副8第七轉(zhuǎn)動副20第八轉(zhuǎn)動副22
[0038]第九轉(zhuǎn)動副31第十轉(zhuǎn)動副17第十一轉(zhuǎn)動副35
[0039]第十二轉(zhuǎn)動副34第十三轉(zhuǎn)動副9第十四轉(zhuǎn)動副13
[0040]第十五轉(zhuǎn)動副10第十六轉(zhuǎn)動副14 第十七轉(zhuǎn)動副37
[0041]第十八轉(zhuǎn)動副25第十九轉(zhuǎn)動副27 連接部36
[0042]末端執(zhí)行器28
【【具體實施方式】】
[0043]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明一種具有多個閉環(huán)子鏈的輪式移動焊接機器人作進一步說明。
[0044]請參閱圖1至圖10，為本發(fā)明一種具有多個閉環(huán)子鏈的輪式移動焊接機器人，包括移動平臺1、機身2、第一連桿3、第二連桿5、第三連桿21、第四連桿19、第五連桿18、第六連桿16、第七連桿29、第八連桿7、第九連桿15、第十連桿11、第十一連桿12、第十二連桿23、第十三連桿24、第十四連桿26、末端執(zhí)行器28 ；
[0045]移動平臺I通過安裝在其底部的車輪移動；
[0046]第七連桿29從左到右依次設(shè)置有第一連接部、第二連接部、第三連接部、第四連接部以及位于第二連接部下方的第五連接部；
[0047]機身2下端通過第一轉(zhuǎn)動副32連接在移動平臺I上