[发明专利]一种多坐标混联机器人

说明书

技术领域

本发明涉及一种机器人，特别是涉及一种带定位头的多坐标混联机器人。

背景技术

现有专利GB2173472（或EP0200369、US4790718）、SE8502327（或US4732525）、EP0674969（或US6336375）、CN1524662（或WO2005025816）所公开的带定位头的多坐标混联机器人，包括至少三个可沿纵向伸长或缩短的长度调节装置。其中一个从动或主动的调节装置的一端与一可动定位头固接并通过铰链与固定架连接，以限制定位头的某几个自由度。而其他各调节装置则是一端通过铰链紧固与固定架上，以使其能相对于固定架绕各个方向的转动，另一端通过铰链与所述的从动或主动调节装置的另一端连接。此类机器人，由于与固接定位头的从动或主动长度调节装置连接的铰链为三自由度铰链，其不足是：机构的整体刚度低，负载能力差，因而不适于高速重载的加工应用场合。

现有专利CN101049692所公开的带定位头的五自由度混联机器人，包括固定架、动平台、定位头以及在固定架与动平台之间的三个可沿纵向伸长或缩短的长度调节装置。各长度调节装置一端通过铰链连接于固定架上，另一端则转动连接于动平台，所述铰链是一个三转动自由度铰链，且其中的某一旋转轴线与长度调节装置的伸缩方向平行，其不足是，设计困难或所需铰链尺寸很大，并且难于装配。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种仅由单自由度铰链连接的高刚度的多坐标混联机器人。

本发明所采用的技术方案是：一种多坐标混联机器人，包括固定架、动平台、连接在动平台末端的定位头以及结构相同的第一支链、第二支链和第三支链，所述的第一支链、第二支链和第三支链均包括有：转动叉、长度调节装置和T形铰，所述的长度调节装置旋转的连接在转动叉一侧的插槽内，所述的转动叉的另一侧旋转的连接在固定架上，所述的T形铰的一端旋转的连接在长度调节装置的末端，所述的T形铰的另外两端同轴线且同时旋转的连接在动平台上，所述长度调节装置的顶端连接有一个驱动装置，使所述长度调节装置成为主动移动副，其中，连接所述的T形铰和长度调节装置的旋转轴线平行于所述主动移动副的移动方向，连接所述转动叉和固定架的旋转轴线与连接所述长度调节装置和转动叉的旋转轴线垂直相交，所述的第一支链和第二支链分别位于固定架的两侧，第三支链位于固定架的下面。

所述定位头为具有两个自由度的串联转头。

所述T形铰包括有纵梁和横梁，所述的横梁垂直的连接在纵梁的一侧，其中，所述的横梁的另一端延长的形成有用于与长度调节装置一端连接的横铰轴，所述的纵梁的两端分别延长的形成有用于与动平台连接的纵铰轴。

一种多坐标混联机器人，包括固定架、动平台、连接在动平台末端的定位头以及连接在固定架与动平台之间的第一支链、第二支链和第三支链，所述的第一支链、第二支链和第三支链均包括有：转动叉、长度调节装置和T形铰，所述的长度调节装置旋转的连接在转动叉一侧的插槽内，所述的转动叉的另一侧旋转的连接在固定架上，所述的T形铰的一端与长度调节装置的末端连接，所述的T形铰的另外两端同轴线且同时旋转的连接在动平台上，其中，所述第一支链和第二支链的T形铰的一端是固定连接在所对应的长度调节装置末端的，所述第三支链的T形铰的一端是旋转的连接在第三支链(3)的长度调节装置末端的，所述长度调节装置的顶端连接有一个驱动装置，使所述长度调节装置成为主动移动副，所述的第一支链和第二支链分别位于固定架的两侧，第三支链位于固定架的下面，并且，连接所述第一支链的转动叉和固定架的旋转轴线与连接所述第二支链的转动叉和固定架的旋转轴线共线，连接所述的T形铰和长度调节装置的轴线平行于所述主动移动副的移动方向，连接所述转动叉和固定架的旋转轴线与连接所述长度调节装置和转动叉的旋转轴线垂直相交；第一支链的长度调节装置与转动叉所形成的旋转轴线、第二支链的长度调节装置与转动叉形成的旋转轴线、第一支链的T形铰与动平台形成的旋转轴线，以及第二支链的T形铰与动平台形成的旋转轴线这四条轴线相互平行。

所述定位头为具有2自由度的串联转头结构的定位头，或为具有3自由度的串联转头结构的定位头。

所述T形铰包括有纵梁和横梁，所述的横梁垂直的连接在纵梁的一侧，其中，所述的横梁的另一端延长的形成有用于与长度调节装置一端连接的横铰轴，所述的纵梁的两端分别延长的形成有用于与动平台连接的纵铰轴。