[实用新型]一种伪四自由度并联机器人

说明书

技术领域

本申请涉及工业机器人领域，特别涉及伪四自由度并联机器人。

背景技术

目前，在轻工、食品、医药和电子等行业的自动化生产线中，诸如分拣、包装、封装、焊接等作业很多利用机器人执行。而在众多的机器人中，常采用并联机器人实现多方位的快速运动。并联机器人与传统串联机器人相比，具有以下特点：

1)运动精度和重复精度高；

2)运动速度快，动态响应好；

3)占地空间较小；

由于上述特点，并联机器人得以广泛应用。但同时，传统的机器人驱动电机数量和机器人自由度数量相等。为实现所需要的自由度数量，要保证足够的驱动自由度数量，就需要足够的驱动部件，这大大增加了机器人的制造成本。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种伪四自由度并联机器人，其驱动机构的自由度(驱动电机)数量为三，可实现的运动自由度数量为四，减少了一个自由度及相关部件，使得制造成本大大减少。

根据本申请的一个方面，提供

一种伪四自由度并联机器人，包括静平台、动平台、旋转驱动机构、旋转支撑座、第一运动支链、第二运动支链、辅助运动支链、第一支链驱动机构、第二支链驱动机构和吸嘴，其中，

所述旋转支撑座包括水平板以及连接并垂直于该水平板的竖直板；

所述旋转驱动机构固定于所述静平台，其输出轴竖直向下地连接所述旋转支撑座的水平板；

所述第一支链驱动机构和所述第二支链驱动机构分别固定于所述旋转支撑座的竖直板，各自输出轴均水平；

所述第一运动支链一端固定连接所述第一支链驱动机构的输出轴，另一端转动连接所述动平台；

所述第二运动支链一端固定连接所述第二支链驱动机构的输出轴，另一端转动连接所述动平台；

所述吸嘴竖直固定于所述动平台；

所述第一运动支链和第二运动支链处于同一平面，且该平面平行于所述旋转驱动机构的输出轴和所述吸嘴的中心轴构成的平面；

所述辅助运动支链与所述第一运动支链并联，对所述动平台(2)限位。

根据上述方案，能够抓取物体做三自由度的平移和一个自由度的旋转。并且驱动机构的自由度数量小于其真实的运动自由度数量，结构简单，减少了一个自由度及相关部件，使得制造成本大大减少。

在一些实施例中，所述第一运动支链和第二运动支链结构相同且沿一对称面相互对称设置，该对称面垂直于所述旋转支撑座的竖直板且经过所述旋转驱动机构的输出轴。对称时，保证了旋转驱动机构的输出轴与吸嘴的中心轴在同一直线上，从而实现旋转自由度。

在一些实施例中，所述第一运动支链包括：第一主动杆和第一从动杆组，

所述第一主动杆的一端连接所述第一支链驱动机构的输出轴，另一端通过第一转动副连接所述第一从动杆组；

所述第一从动杆组通过第二转动副连接所述动平台。

在一些实施例中，所述第一从动杆组包括四个从动杆，该四个从动杆依次通过第三转动副首尾相连并构成平行四边形；所述平行四边形一对边的一个从动杆通过所述第一转动副连接所述第一主动杆，该对边的另一个从动杆通过所述第二转动副连接所述动平台；所述平行四边形另一对边的两个从动杆通过固定件连接。从而获得更合理的传动以及运动精度，并且加强并联机构的刚度。

在一些实施例中，所述第一主动杆连接所述第一支链驱动机构的输出轴的一端安装有可调整配重块。通过合理地调整可调整配重块的质量，使得第一主动杆的转动惯量最小，从而实现较快的运动。

在一些实施例中，所述辅助运动支链包括辅助短杆、L型连接件和辅助长杆，

所述辅助短杆的第一端连接在所述旋转支撑座上构成转动副，该转动副的轴线与所述第一支链驱动机构的输出轴平行，该平行线所构成的平面竖直；所述辅助短杆的第二端连接所述L型连接件的第一延伸端并构成转动副；

所述L型连接件的拐角端同轴地固定于所述第一转动副；

所述L型连接件的第一延伸端和拐角端之间的连线竖直，该连线长度等于所述辅助短杆的第一端同所述第一支链驱动机构的输出轴之间的高度；

所述辅助长杆一端连接所述L型连接件的第二延伸端并构成转动副，另一端连接所述动平台的水平延伸端构成转动副；

所述L型连接件的第二延伸端和拐角端之间的连线水平，该连线长度等于所述动平台的水平延伸端距离所述第二转动副的轴线的长度。有效防止动平台晃动，保证了吸嘴的中心轴始终垂直于地面。