[发明专利]一种可控多连杆搬运机器人

说明书

技术领域

本发明涉及工业机器人领域，特别是一种可控多连杆搬运机器人。

背景技术

传统的串联机器人具有结构简单、成本低、工作空间大等优点，相对而言串联机器人刚度低，不能应用于高速，大承载的场合；并联机器人和传统的串联机器人相比较，具有无累积误差、精度较高、结构紧凑、承载能力大、刚度高且末端执行器惯性小等特点，驱动装置可置于定平台上或接近定平台的位置，这样运动部分重量轻，速度高，动态响应好，具有工作空间大、刚度高、承载能力强、惯量小和末端执行器精度高等优点，能应用在焊接、喷涂、搬运、装卸、装配、码垛等复杂作业中，有效的的提高劳动效率，在产品质量和稳定性方面有很大提高。此含并联闭环子链的机器人采用间接驱动方式，还能有效的减小驱动关节所需要的力矩。码垛导致机器人手臂重量大、刚性差、惯量大、关节误差累计等问题，机构动力学性能较差，难以满足高速搬运码垛的要求。随着电机技术的发展和控制技术的提高，可控机械式机构为工程机械提供了广阔的发展空间，由电机驱动的多自由度可控机构不仅具有工作空间大、动作灵活、可靠性高，同时还具有制造成本低，维护保养简单等优点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可控多连杆搬运机器人，大部分驱动电机都安装在机架上，能解决传统开链式串联机器人的电机安装在铰链处，导致手臂笨重、刚性差、惯量大、关节误差累计等问题，机器人具有较好的动力学性能，能较好的满足高速重载搬运码垛的要求。

本发明通过以下技术方案达到上述目的：

一种可控多连杆搬运机器人，包括机架、移动平台、第二主动杆、第一连杆、第二连杆、肩杆、肘杆、第六连杆、末端执行器、第三连杆、腰杆、第三主动杆、第四连杆以及第十连杆；

所述机架通过连接端与移动平台刚性连接；

所述第二主动杆一端通过第二转动副与机架连接，第二主动杆另一端通过第三转动副与第一连杆一端连接，第一连杆另一端通过第四转动副与第二连杆的一端连接，第二连杆的另一端通过第六转动副与肩杆一端连接，肩杆另一端通过第二复合铰链与肘杆一端连接，肘杆 另一端通过连接端与第六连杆一端刚性连接，第六连杆另一端通过第十二转动副与末端执行器连接；

所述第三连杆一端通过第一复合铰链与机架连接，第三连杆另一端通过第五转动副连接在第二连杆上；

所述腰杆一端通过第一复合铰链与机架连接，腰杆另一端通过第七转动副连接在肩杆上；

所述第三主动杆一端通过第一复合铰链与机架连接，第三主动杆另一端通过第八转动副与第四连杆连接，第四连杆另一端通过第九转动副与第十连杆一端连接，第十连杆另一端连接在第二复合铰链上。

本发明的突出优点在于

1机器人工作空间大，灵活度高。

2、此搬运机器人选用伺服电机驱动，不仅环保，而且易于实现远程控制，降低工人劳动强度。

3、大部分伺服电机均安装在机架上，机器人运动惯量小，动力学性能好，能较好的满足高速搬运的要求。

4、采用第二连杆、第三连杆、肩杆和肘杆组成的平行四边形机构，使结构更加稳定，增加了其刚度，提高了其承载能力。

附图说明

图1为本发明所述的可控多连杆搬运机器人整体结构示意图。

图2为本发明所述的可控多连杆搬运机器人的腰升降机构机构示意图。

图3为本发明所述的可控多连杆搬运机器人肩升降机构机构示意图。

图4为本发明所述的可控多连杆搬运机器人肘回转机构示意图。

图5为本发明所述的可控多连杆搬运机器人第一种工作状态示意图。

图6为本发明所述的可控多连杆搬运机器人第二种工作状态示意图。

具体实施方式

以下通过附图和实施例对本发明的技术方案作进一步说明。

一种可控多连杆搬运机器人，包括机架26、移动平台1、第二主动杆3、第一连杆4、第二连杆8、肩杆14、肘杆16、第六连杆21、末端执行器19、第三连杆7、腰杆12、第三主动杆10、第四连杆24以及第十连杆29；

所述机架26通过连接端27与移动平台28刚性连接；

所述第二主动杆3一端通过第二转动副1与机架26连接，第二主动杆3另一端通过第三转动副2与第一连杆4一端连接，第一连杆4另一端通过第四转动副5与第二连杆8的一端5连接，第二连杆8的另一端通过第六转动副11与肩杆14一端连接，肩杆14另一端通过第二复合铰链15与肘杆16一端连接，肘杆16另一端通过连接端17与第六连杆21一端刚性连接，第六连杆21另一端通过第十二转动副20与末端执行器19连接；