一種簡易的可控機構(gòu)式移動機械臂的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及工業(yè)機器人領域,特別是一種簡易的可控機構(gòu)式移動機械臂。
【背景技術】
[0002]傳統(tǒng)的串聯(lián)機器人具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、工作空間大等優(yōu)點,相對而言串聯(lián)機器人剛度低,不能應用于高速,大承載的場合;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)響應好,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,能應用在焊接、噴涂、搬運、裝卸、裝配、碼垛等復雜作業(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。此含并聯(lián)閉環(huán)子鏈的機器人采用間接驅(qū)動方式,還能有效的減小驅(qū)動關節(jié)所需要的力矩。碼垛導致機器人手臂重量大、剛性差、慣量大、關節(jié)誤差累計等問題,機構(gòu)動力學性能較差,難以滿足高速搬運碼垛的要求。隨著電機技術的發(fā)展和控制技術的提高,可控機械式機構(gòu)為工程機械提供了廣闊的發(fā)展空間,由電機驅(qū)動的多自由度可控機構(gòu)不僅具有工作空間大、動作靈活、可靠性高,同時還具有制造成本低,維護保養(yǎng)簡單等優(yōu)點。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種簡易的可控機構(gòu)式移動機械臂,大部分驅(qū)動電機都安裝在旋轉(zhuǎn)機架上,能解決傳統(tǒng)開鏈式串聯(lián)機器人的電機安裝在鉸鏈處,導致手臂笨重、剛性差、慣量大、關節(jié)誤差累計等問題,機器人具有較好的動力學性能,能較好的滿足高速重載搬運碼垛的要求。
[0004]本發(fā)明通過以下技術方案達到上述目的:
[0005]一種簡易的可控機構(gòu)式移動機械臂,包括旋轉(zhuǎn)機架、移動平臺、第二主動桿、第二連桿、肩桿、肘桿、第四連桿、末端執(zhí)行器、腰桿、第三主動桿、第三連桿、第十連桿、第一主動桿以及第一連桿;
[0006]所述旋轉(zhuǎn)機架通過第一旋轉(zhuǎn)副連接在移動平臺上;
[0007]所述第二主動桿一端通過第五轉(zhuǎn)動副與旋轉(zhuǎn)機架連接,第二主動桿另一端通過第六轉(zhuǎn)動副與第二連桿一端連接,第二連桿另一端通過第七轉(zhuǎn)動副與肩桿一端連接,肩桿另一端通過第一復合鉸鏈與肘桿一端連接,肘桿另一端通過連接端與第四連桿一端剛性連接,第四連桿另一端通過第十二轉(zhuǎn)動副連接在末端執(zhí)行器上;
[0008]所述腰桿一端通過第二復合鉸鏈連接旋轉(zhuǎn)機架上,所述腰桿另一端通過第八轉(zhuǎn)動副連接在肩桿上;
[0009]所述第三主動桿一端通過第二復合鉸鏈與旋轉(zhuǎn)機架連接,第三主動桿另一端通過第九轉(zhuǎn)動副與第四連桿一端連接,第四連桿另一端通過第十轉(zhuǎn)動副與第十連桿一端連接,第十連桿另一端連接在第一復合鉸鏈上;
[0010]所述第一主動桿一端通過第一轉(zhuǎn)動副連接在旋轉(zhuǎn)機架上,第一主動桿另一端通過第二轉(zhuǎn)動副與第一連桿一端連接,第一連桿另一端通過第三轉(zhuǎn)動副連接在腰桿上。
[0011]本發(fā)明的突出優(yōu)點在于
[0012]1、機器人工作空間大,靈活度高。
[0013]2、此移動機械臂選用伺服電機驅(qū)動,不僅環(huán)保,而且易于實現(xiàn)遠程控制,降低工人勞動強度。
[0014]3、大部分伺服電機均安裝在旋轉(zhuǎn)機架上,機器人運動慣量小,動力學性能好,能較好的滿足高速搬運的要求。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明所述的可控多連桿移動機械臂整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2為本發(fā)明所述的可控多連桿移動機械臂的腰升降機構(gòu)機構(gòu)示意圖。
[0017]圖3為本發(fā)明所述的可控多連桿移動機械臂肩升降機構(gòu)機構(gòu)示意圖。
[0018]圖4為本發(fā)明所述的可控多連桿移動機械臂肘回轉(zhuǎn)機構(gòu)示意圖。
[0019]圖5為本發(fā)明所述的可控多連桿移動機械臂第一種工作狀態(tài)示意圖。
[0020]圖6為本發(fā)明所述的可控多連桿移動機械臂第二種工作狀態(tài)示意圖。
【具體實施方式】
[0021]以下通過附圖和實施例對本發(fā)明的技術方案作進一步說明。
[0022]一種簡易的可控機構(gòu)式移動機械臂,包括旋轉(zhuǎn)機架25、移動平臺27、第二主動桿2、第二連桿4、肩桿8、肘桿13、第四連桿16、末端執(zhí)行器14、腰桿11、第三主動桿6、第三連桿19、第十連桿28、第一主動桿23以及第一連桿20 ;
[0023]所述旋轉(zhuǎn)機架25通過第一旋轉(zhuǎn)副26連接在移動平臺27上;
[0024]所述第二主動桿2 —端通過第五轉(zhuǎn)動副I與旋轉(zhuǎn)機架25連接,第二主動桿4另一端通過第六轉(zhuǎn)動副3與第二連桿4 一端連接,第二連桿4另一端通過第七轉(zhuǎn)動副7與肩桿8一端連接,肩桿8另一端通過第一復合鉸鏈12與肘桿13 —端連接,肘桿13另一端通過連接端17與第四連桿16 —端剛性連接,第四連桿16另一端通過第十二轉(zhuǎn)動副15連接在末端執(zhí)行器14上;
[0025]所述腰桿11 一端通過第二復合鉸鏈5連接旋轉(zhuǎn)機架25上,所述腰桿11另一端通過第八轉(zhuǎn)動副10連接在肩桿8上;
[0026]所述第三主動桿6 —端通過第二復合鉸鏈5與旋轉(zhuǎn)機架25連接,第三主動桿6另一端通過第九轉(zhuǎn)動副22與第四連桿19 一端連接,第四連桿19另一端通過第十轉(zhuǎn)動副18與第十連桿28 —端連接,第十連桿28另一端連接在第一復合鉸鏈12上;
[0027]所述第一主動桿23 —端通過第一轉(zhuǎn)動副24連接在旋轉(zhuǎn)機架25上,第一主動桿23另一端通過第二轉(zhuǎn)動副21與第一連桿20 —端連接,第一連桿20另一端通過第三轉(zhuǎn)動副9連接在腰桿11上。
[0028]第三主動桿6第四伺服電機驅(qū)動;二主動桿2由第三伺服電機控制;第一主動桿23由第二伺服電機控制;第十二轉(zhuǎn)動副15通過第五伺服電機驅(qū)動。
【主權項】
1.一種簡易的可控機構(gòu)式移動機械臂,其特征在于,包括旋轉(zhuǎn)機架、移動平臺、第二主動桿、第二連桿、肩桿、肘桿、第四連桿、末端執(zhí)行器、腰桿、第三主動桿、第三連桿、第十連桿、第一主動桿以及第一連桿; 所述旋轉(zhuǎn)機架通過第一旋轉(zhuǎn)副連接在移動平臺上; 所述第二主動桿一端通過第五轉(zhuǎn)動副與旋轉(zhuǎn)機架連接,第二主動桿另一端通過第六轉(zhuǎn)動副與第二連桿一端連接,第二連桿另一端通過第七轉(zhuǎn)動副與肩桿一端連接,肩桿另一端通過第一復合鉸鏈與肘桿一端連接,肘桿另一端通過連接端與第四連桿一端剛性連接,第四連桿另一端通過第十二轉(zhuǎn)動副連接在末端執(zhí)行器上; 所述腰桿一端通過第二復合鉸鏈連接旋轉(zhuǎn)機架上,所述腰桿另一端通過第八轉(zhuǎn)動副連接在肩桿上; 所述第三主動桿一端通過第二復合鉸鏈與旋轉(zhuǎn)機架連接,第三主動桿另一端通過第九轉(zhuǎn)動副與第四連桿一端連接,第四連桿另一端通過第十轉(zhuǎn)動副與第十連桿一端連接,第十連桿另一端連接在第一復合鉸鏈上; 所述第一主動桿一端通過第一轉(zhuǎn)動副連接在旋轉(zhuǎn)機架上,第一主動桿另一端通過第二轉(zhuǎn)動副與第一連桿一端連接,第一連桿另一端通過第三轉(zhuǎn)動副連接在腰桿上。
【專利摘要】一種簡易的可控機構(gòu)式移動機械臂,該移動機械臂的第二主動桿一端與旋轉(zhuǎn)機架連接另一端與第二連桿一端連接,第二連桿另一端與肩桿一端連接,肩桿另一端與肘桿一端連接,肘桿另一端與第四連桿一端剛性連接,第四連桿另一端連接在末端執(zhí)行器上;腰桿一端連接旋轉(zhuǎn)機架上另一端連接在肩桿上;第三主動桿一端與旋轉(zhuǎn)機架連接另一端與第四連桿一端連接,第四連桿另一端與第十連桿一端連接,第十連桿另一端連接在第一復合鉸鏈上;第一主動桿一端連接在旋轉(zhuǎn)機架上另一端與第一連桿一端連接,第一連桿另一端通連接在腰桿上。本發(fā)明承載能力強操作靈活,可以實現(xiàn)智能化,數(shù)控化,通過伺服電機驅(qū)動控制,而且該搬運器人結(jié)構(gòu)緊湊,工作空間大。
【IPC分類】B25J5-00, B25J9-00
【公開號】CN104552275
【申請?zhí)枴緾N201410830859
【發(fā)明人】蔡敢為, 王龍, 張 林, 關卓懷, 張永文, 朱凱君, 李智杰, 王麾, 石慧, 范雨, 黃院星, 王少龍
【申請人】廣西大學
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年12月25日