[发明专利]四自由度高速高负载并联分拣机器人

说明书

本发明公开了一种四自由度高速高负载并联分拣机器人，包括：定平台、第一驱动单元，第二驱动单元、第三驱动单元、第四驱动单元、第一连杆、第二连杆、第三连杆、第四连杆和动平台，其中，所述定平台、所述第一驱动单元，所述第二驱动单元、所述第三驱动单元、所述第四驱动单元、所述第一连杆、所述第二连杆、所述第三连杆、所述第四连杆和所述动平台构成空间闭环结构。根据本发明实施例的四自由度高速高负载并联分拣机器人结构紧凑、简洁，控制灵活，刚度高，适用于精密操作、生产线分拣、加工等领域。

技术领域

本发明涉及机械领域，尤其是涉及一种四自由度高速高负载并联分拣机器人。

背景技术

随着工业水平的发展，机器人和机床的应用需求不断提高，如塑料工业、电子工业、药品工业和食品工业领域内的轻质物料的快速包装、分拣以及搬运等；个性化小型平面数控操作如切割、打印以及雕刻等；制造领域中金属切削、材料焊接以及表面喷涂等。

传统的机器人多采用串联形式实现，存在误差积累、运动部件质量大等问题。与串联机构不同，机器人是由两个或多个运动学支链构成的闭环结构，具有结构紧凑、刚度高、承载能力大等优点，成为机器人和机床设计的理想选择之一，但相关技术中的机器人仍存在一些问题需要解决，如冗余和被动约束支链带来的运动学以及结构复杂性等。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种四自由度高速高负载并联分拣机器人，该四自由度高速高负载并联分拣机器人至少可以实现平面内具有四个移动自由度，结构更加紧凑、简洁，控制灵活，刚度高，适用于精密操作、生产线分拣、加工等领域。相比于传统Delta高速并联机器人(采用开放式球铰结构)，本发明采用闭合式铰链，使得机器人刚度得到提升，在高速操作的基础上，易于实现高负载性能。

根据本发明实施例的四自由度高速高负载并联分拣机器人包括：定平台；第一驱动单元、第二驱动单元、第三驱动单元和第四驱动单元，所述第一驱动单元，所述第二驱动单元、所述第三驱动单元和所述第四驱动单元分别与所述定平台的外壁相连，所述第一驱动单元，所述第二驱动单元、所述第三驱动单元和所述第四驱动单元相对于所述定平台的中心呈圆周分散布置；第一连杆、第二连杆、第三连杆和第四连杆，所述第一连杆的上端与所述第一驱动单元相连，所述第二连杆的上端与所述第二驱动单元相连，所述第三连杆的上端与所述第三驱动单元相连，所述第四连杆的上端与所述第四驱动单元相连；动平台，所述动平台位于所述定平台的下方且所述动平台具有始终与水平面平行的主平面，所述第一连杆的下端、所述第二连杆的下端、所述第三连杆的下端和所述第四连杆的下端分别与所述动平台相连；其中，所述定平台、所述第一驱动单元，所述第二驱动单元、所述第三驱动单元、所述第四驱动单元、所述第一连杆、所述第二连杆、所述第三连杆、所述第四连杆和所述动平台构成空间闭环结构。

根据本发明实施例的四自由度高速高负载并联分拣机器人，通过将四个驱动单元设置在定平台上，并通过利用四个连杆与动平台的相连后再与四个驱动单元分别相连，从而带动动平台运动，这样第一驱动单元，第二驱动单元、第三驱动单元、第四驱动单元、第一连杆、第二连杆、第三连杆、第四连杆和动平台构成空间闭环结构，该四自由度高速高负载并联分拣机器人至少可以实现平面内具有四个移动自由度，本实施例中的四自由度高速高负载并联分拣机器人的结构紧凑、简洁，控制灵活，刚度高，适用于精密操作、生产线分拣、加工等领域。相比于传统Delta高速并联机器人(采用开放式球铰结构)，本发明采用闭合式铰链，使得机器人刚度得到提升，在高速操作的基础上，易于实现高负载性能。