[发明专利]一种液压驱动并联移动机器人

说明书

技术领域

本发明涉及一种特种机器人领域，特别是涉及一种液压驱动并联移动机器人。

技术背景

中国专利申请CN3112512A公开了一种滚动变形机构。该机构是一种具有三条支链的并联机构，每条支链上安装有一个驱动电机，且驱动电机安装在支链的中部以保证机构的对称性，滚动变形机构具有较强的灵活性和变形能力，通过控制三个电机有序的正反转可以实现滚动变形机构向前移动和实现转向运动。由于机构电机的驱动力有限，不利于重载和承受大的冲击，同时，支链两端为两半球块，机构无法如常规并联平台分离出静平台和动平台。

发明内容

为了克服重载、承受大冲击、驱动力大以及完成撞击清障动作等难题，本发明提供一种液压驱动并联移动机器人。该发明采用液压驱动能提供大功率输出，同时反平行四边形机构作为放大机构大大的放大了液压缸小的伸缩行程，利用并联平台自身的变形，并联移动机器人可以实现多个方向的移动。并联移动机器人通过在其三角形平台上安装清障装置，利用自身变形实现撞击动作破坏障碍，实现越障。

一种液压驱动并联移动机器人，包括球铰三角形平台、转铰三角形平台、第一驱动臂、第二驱动臂、第三驱动臂、第一长轴、第二长轴和第三长轴；

所述的球铰三角形平台包括第一三角架、第一球槽、第二球槽和第三球槽；

第一球槽、第二球槽和第三球槽上的U型槽口分别卡入第一三角架的舌形凸台，并分别通过螺栓固定连接；

所述的转铰三角形平台包括第二三角架、第一U型转铰、第二U型转铰和第三U型转铰；

第一U型转铰、第二U型转铰和第三U型转铰上的开有通孔与沉孔的U型槽口分别卡入第二三角架的舌形凸台，并分别通过螺栓固定连接；

所述的第一驱动臂包括转铰臂、迷你液压缸、轴端关节轴承、第一侧支撑杆、第二侧支撑杆、三叉杆、球铰臂、配重块、球头、第一长轴、第二长轴、第一短轴、第二短轴、第三短轴、第四短轴、第五短轴、第六短轴和中长轴；

所述的转铰臂的末端通孔与三叉杆的末端通孔分别由第三短轴和第四短轴进行转动连接；

所述的转铰臂的中间通孔与第一侧支撑杆的末端通孔和第二侧支撑杆的末端通孔分别由第一短轴和第二短轴进行转动连接；

所述的转铰臂的液压缸配合通孔与迷你液压缸的液压缸末端通孔由第一长轴进行转动连接；

迷你液压缸与轴端关节轴承通过螺纹固定连接，同时轴端关节轴承的鱼眼孔与三叉杆的中间通孔由中长轴进行转动连接；

第一侧支撑杆的首端通孔和第二侧支撑杆的首端通孔与球铰臂的末端通孔由第六短轴和第五短轴进行转动连接；

三叉杆的末端通孔与球铰臂的中间通孔由第二长轴进行转动连接；

球铰臂与配重块用螺栓进行固定连接，球铰臂上的球头固定孔与球头上长方体侧端通孔安装螺栓进行固定连接。

所述的第一驱动臂、第二驱动臂和第三驱动臂的结构、尺寸和装配关系完全相同；

球铰三角形平台的第一球槽与第一驱动臂的球头连接构成球副，同理，第二驱动臂和第三驱动臂的球头和分别与第二球槽和第三球槽构成球副；

转铰三角形平台的第一U型转铰与第一驱动臂的转铰臂的首端通孔由第一长轴进行转动连接，同理，第二驱动臂和第三驱动臂分别由第二长轴和第三长轴与第二U型转铰和第三U型转铰连接构成转动副；

本发明的有益效果是：并联移动机器人驱动臂采用反平行四边形机构作为放大机构，将液压缸小的伸缩变化量放大成与平台连接的驱动臂两端的球铰与转铰之间大的距离变化量，使得整个机构的工作空间大大增加，其对应的变形量也更加大。本发明以液压系统作为驱动单元，利用液压系统输出功率大、负载特性好和工作稳定的优点，使并联移动机器人具有承担重载的能力，面对一般机器人碰到障碍先回避的固定思维，并联移动机器人可通过在三角形平台可安装清障装置，利用自身的变形和液压缸较大的输出力完成撞击清障的动作，且并联移动机器人的三角形平台可安装其他探测装置，使具备更多功能。本发明采用三支链的并联机构，该并联移动机器人运行平稳、控制简单，稳定性、刚性、承载能力强，且机构的自由度为3，具有较强的灵活性和变形能力，能够适应多种复杂的环境。

附图说明

图1整体机构图

图2球铰三角形平台装配示意图

图3转铰三角形平台装配示意图

图4第一驱动臂结构示意图

图5转铰臂结构示意图

图6迷你液压缸和轴端关节轴承装配示意图

图7侧支撑杆结构示意图

图8三叉杆结构示意图