一種六自由度可控機構(gòu)式連桿機構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機器人領(lǐng)域，特別是一種六自由度可控機構(gòu)式連桿機構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]串聯(lián)機器人剛度較低，不能應(yīng)用于高速、大承載的場合；而并聯(lián)機器人和傳統(tǒng)的串聯(lián)機器人相比較，具有無累積誤差、精度較高、結(jié)構(gòu)緊湊、承載能力大、剛度高且執(zhí)行機構(gòu)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。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種六自由度可控機構(gòu)式連桿機構(gòu)，解決傳統(tǒng)串聯(lián)機器人關(guān)于所需力矩大，剛度低和工作空間小的缺點。
[0004]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案如下:
[0005]—種六自由度可控機構(gòu)式連桿機構(gòu)，包括立柱、主臂、第一搖臂、第二搖臂、第一連桿、第二連桿、第三連桿、第四連桿、連接塊、第五連桿、第六連桿和第七連桿，
[0006]所述立柱底端連接有第十三轉(zhuǎn)動副，立柱頂端通過第一轉(zhuǎn)動副分別與主臂第一個連接端和第一搖臂第一個連接端連接，第一搖臂第二個連接端通過第二轉(zhuǎn)動副與第一連桿一端連接，第一連桿另一端通過第四轉(zhuǎn)動副與第二搖臂第二個連接端連接，第二搖臂第一個連接端通過第五轉(zhuǎn)動副與主臂第二個連接端連接，第二搖臂第三個連接端通過第六轉(zhuǎn)動副與第二連桿一端連接，第二連桿另一端通過第三轉(zhuǎn)動副與第一搖臂第三個連接端連接，第三連桿一端通過第七轉(zhuǎn)動副與第二搖臂第四個連接端連接，第三連桿另一端通過第八轉(zhuǎn)動副與第四連桿一端連接，第四連桿另一端用于連接執(zhí)行機構(gòu)；
[0007]所述的連接塊一端通過固定副與立柱側(cè)面連接，另一端通過第十轉(zhuǎn)動副與第五連桿一端連接，第五連桿另一端通過第十一轉(zhuǎn)動副與第六連桿一端連接，第六連桿另一端通過第十二轉(zhuǎn)動副與第七連桿一端連接，第七連桿另一端通過第五轉(zhuǎn)動副與主臂的第二個連接端連接。
[0008]本發(fā)明的突出優(yōu)點在于:
[0009]1、由立柱、第五連桿、第六連桿、第七連桿和主臂形成一個執(zhí)行機構(gòu)運動控制的子鏈，提高了機器人的剛度，并且搖臂移動式設(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，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；
[0010]2、電機安裝在搖臂關(guān)節(jié)上，通過四桿機構(gòu)上的轉(zhuǎn)動副驅(qū)動閉環(huán)鏈運動，從而間接驅(qū)動末端連桿，使執(zhí)行機構(gòu)的活動度和活動空間更大，能減小能動力矩；
[0011 ] 3、電機安裝在主臂后面，降低了整個機構(gòu)的重心，而且可以安裝功率較大的電機在機構(gòu)上，使執(zhí)行機構(gòu)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；
[0012]4、連桿機構(gòu)與執(zhí)行機構(gòu)之間用一個帶鉸鏈的連桿連接，使執(zhí)行器靈活度更高，工作空間比以往的機器人更大，而且?guī)сq鏈的連桿做成輕桿，可以使整個機構(gòu)動力性能更好且易于控制，還可以使執(zhí)行機構(gòu)在小范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動360度周角，使機構(gòu)能適用于更多場合，精度更高；
[0013]5、連桿做成輕桿，使機構(gòu)運動慣量小，動力學(xué)性能好；
[0014]6、與同類型的機器人機構(gòu)相比較，相同功率下做的功更多。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明所述一種六自由度可控機構(gòu)式連桿機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2為本發(fā)明所述一種六自由度可控機構(gòu)式連桿機構(gòu)的第一搖臂結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖3為本發(fā)明所述一種六自由度可控機構(gòu)式連桿機構(gòu)的第二搖臂結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖4為本發(fā)明所述一種六自由度可控機構(gòu)式連桿機構(gòu)的主臂結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖5為本發(fā)明所述一種六自由度可控機構(gòu)式連桿機構(gòu)的第三連桿結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖6為本發(fā)明所述一種六自由度可控機構(gòu)式連桿機構(gòu)的連接塊結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖7為本發(fā)明所述一種六自由度可控機構(gòu)式連桿機構(gòu)的立柱結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖8為本發(fā)明所述一種六自由度可控機構(gòu)式連桿機構(gòu)應(yīng)用于焊接作業(yè)的工作示意圖。
[0023]圖9為本發(fā)明所述一種六自由度可控機構(gòu)式連桿機構(gòu)應(yīng)用于噴涂作業(yè)的工作示意圖。
[0024]圖10為本發(fā)明所述一種六自由度可控機構(gòu)式連桿機構(gòu)應(yīng)用于搬運作業(yè)的工作示意圖。
【具體實施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步說明。
[0026]如圖1-圖7所示，一種六自由度可控機構(gòu)式連桿機構(gòu)，包括立柱2、主臂4、第一搖臂3、第二搖臂7、第一連桿5、第二連桿6、第三連桿8、第四連桿9、連接塊22、第五連桿26、第六連桿12和第七連桿11。
[0027]所述立柱2底端連接有第十三轉(zhuǎn)動副27，立柱2頂端通過第一轉(zhuǎn)動副13分別與主臂4第一個連接端和第一搖臂3第一個連接端連接，第一搖臂3第二個連接端通過第二轉(zhuǎn)動副14與第一連桿5 —端連接，第一連桿5另一端通過第四轉(zhuǎn)動副17與第二搖臂7第二個連接端連接，第二搖臂7第一個連接端通過第五轉(zhuǎn)動副16與主臂4第二個連接端連接，第二搖臂7第三個連接端通過第六轉(zhuǎn)動副18與第二連桿6 —端連接，第二連桿6另一端通過第三轉(zhuǎn)動副15與第一搖臂3第三個連接端連接，第三連桿8 一端通過第七轉(zhuǎn)動副19與第二搖臂7第四個連接端連接，第三連桿8另一端通過第八轉(zhuǎn)動副20與第四連桿9 一端連接，第四連桿9另一端用于連接執(zhí)行機構(gòu)10。
[0028]所述的立柱2側(cè)面連接固定副，連接塊22 —端通過固定副與立柱2連接，另一端通過第十轉(zhuǎn)動副23與第五連桿26 —端連接，第五連桿26另一端通過第十一轉(zhuǎn)動副25與第六連桿12 —端連接，第六連桿12另一端通過第十二轉(zhuǎn)動副24與第七連桿11 一端連接，第七連桿11另一端通過第五轉(zhuǎn)動副16與主臂4的第二個連接端連接。
[0029]所述的主臂4、第二搖桿7、第三連桿8和第四連桿9的旋轉(zhuǎn)由電機驅(qū)動。
[0030]如圖8-圖10所示，將本發(fā)明所述的六自由度可控機構(gòu)式連桿機構(gòu)分別應(yīng)用于焊接、噴涂和搬運作業(yè)時，只需要將立柱2用第十三轉(zhuǎn)動副27與行走機構(gòu)I連接起來，而第四連桿9的另一端用第九轉(zhuǎn)動副21與用于焊接、噴涂或搬運的執(zhí)行機構(gòu)10連接起來即可。
【主權(quán)項】
1.一種六自由度可控機構(gòu)式連桿機構(gòu)，其特征在于，包括立柱、主臂、第一搖臂、第二搖臂、第一連桿、第二連桿、第三連桿、第四連桿、連接塊、第五連桿、第六連桿和第七連桿，所述立柱底端連接有第十三轉(zhuǎn)動副，立柱頂端通過第一轉(zhuǎn)動副分別與主臂第一個連接端和第一搖臂第一個連接端連接，第一搖臂第二個連接端通過第二轉(zhuǎn)動副與第一連桿一端連接，第一連桿另一端通過第四轉(zhuǎn)動副與第二搖臂第二個連接端連接，第二搖臂第一個連接端通過第五轉(zhuǎn)動副與主臂第二個連接端連接，第二搖臂第三個連接端通過第六轉(zhuǎn)動副與第二連桿一端連接，第二連桿另一端通過第三轉(zhuǎn)動副與第一搖臂第三個連接端連接，第三連桿一端通過第七轉(zhuǎn)動副與第二搖臂第四個連接端連接，第三連桿另一端通過第八轉(zhuǎn)動副與第四連桿一端連接，第四連桿另一端用于連接執(zhí)行機構(gòu)； 所述的連接塊一端通過固定副與立柱側(cè)面連接，另一端通過第十轉(zhuǎn)動副與第五連桿一端連接，第五連桿另一端通過第十一轉(zhuǎn)動副與第六連桿一端連接，第六連桿另一端通過第十二轉(zhuǎn)動副與第七連桿一端連接，第七連桿另一端通過第五轉(zhuǎn)動副與主臂的第二個連接端連接。
【專利摘要】一種六自由度可控機構(gòu)式連桿機構(gòu)，立柱與主臂一端和第一搖臂第一個連接端連接，第一搖臂第二個連接端與第一連桿一端連接，第一連桿另一端與第二搖臂第二個連接端連接，第二搖臂第一個連接端與主臂另一端連接，第二搖臂第三個連接端與第二連桿一端連接，第二連桿另一端與第一搖臂第三個連接端連接，第三連桿一端與第二搖臂第四個連接端連接，第三連桿另一端與第四連桿連接；連接塊一端通過固定副與立柱連接，另一端與第五連桿連接，第五連桿、第六連桿、第七連桿和主臂第二個連接端依次連接。本發(fā)明具有工作空間大、剛度高、承載能力強和執(zhí)行精度高的優(yōu)點。
【IPC分類】B25J9-00
【公開號】CN104626105
【申請?zhí)枴緾N201410814115
【發(fā)明人】蔡敢為, 范雨, 張 林, 李智杰, 張永文, 李榮康, 朱凱君, 王龍, 王小純, 李巖舟, 楊旭娟
【申請人】廣西大學(xué)
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2014年12月23日