[发明专利]一种机器人D-H参数和相邻杆件坐标关系演示装置及其使用方法

权利要求书

1.一种机器人D-H参数和机器人相邻杆件坐标变换演示装置，包括第一杆件1、第二杆件2、杆件关节轴3、杆件关节轴4、杆件关节轴5、横杆6、横杆7、关节辅助轴8、辅助横杆9、支架10、套筒11组成。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于第一杆件1固定在支架10上，关节轴3固定在第一杆件1的前端关节上，关节轴4固定在第一杆件1的后端关节上，套筒11与关节轴4采用间隙配合，套筒左侧开有周向槽，第一杆件1与套筒组成转动副，可以使套筒绕关节轴4转动一定的角度；套筒11右侧开有轴向槽，第二杆件2通过该轴向槽与套筒11组成移动副，可以使第二杆件2沿关节轴4平移一定的距离，关节轴5固定在第二杆件2的后端关节上。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于关节轴3、关节轴4、关节轴5互相成一个不为0的空间角。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于第一横杆6分别与关节轴3和关节轴4垂直连接，第二横杆7左端与关节轴4组成孔轴间隙配合，并与关节轴4垂直，第二横杆7可以与第二杆件2及关节轴5一同绕关节轴4转动，也可以沿关节轴4轴向移动，第二横杆右端与关节轴5垂直连接。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于第一横杆6上有沿轴线方向的轴向导向凸起，导向凸起从最左端向右延伸，至距右端稍大于一个辅助关节轴8宽度的位置，关节辅助轴8与第一横杆6组成间隙配合，可以在导向凸起的导向下沿第一横杆6的轴向运动，当辅助关节轴8运动到最右端时，可以绕第一横杆转动，关节辅助轴8沿导向凸起左右运动时，始终与关节轴3同向，只有当关节辅助轴8滑到最右端时才可以绕第一横杆6转动至与关节轴4同向。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于关节轴4上有沿轴线方向的轴向滑槽，上端与第二横杆连接处有沿周向的周向转槽，辅助横杆9安装在关节轴4的滑槽里，可以沿关节轴4滑动，当辅助横杆9在滑槽最下端时，与第一横杆6共线，沿轴向滑槽滑动时，其方向不变，当辅助横杆9滑动到关节轴4的转槽位置时可以在转槽里绕关节轴4的轴线旋转至与第二横杆7共线。

7.一种机器人D-H参数及坐标变换演示装置，采用权利要求1-6所述的装置进行D-H参数演示，具体步骤如下：

将演示装置的各部分调整至图1所示的位置，关节辅助轴8沿导向凸起滑至最左端仅紧靠关节轴3，辅助横杆9沿滑槽滑至最下端仅靠第一横杆，以第一杆件为例介绍杆件参数，杆件长度即为第一横杆在关节轴3和关节轴4之间的部分的长度ai，关节辅助轴8此时与关节轴3同向；沿导向凸起滑动关节辅助轴8至最右端，如图2所示，此时关节辅助轴8与关节轴4之间的夹角即为杆件扭转角αi；若将关节辅助轴8再绕第一横杆旋转αi，则关节辅助轴与关节轴4同向，如图3；以第一杆件1和第二杆件2的转动连接为例介绍关节运动参数，关节轴4在第一横杆6第二横杆7之间部分的长度即为关节平移量di,将辅助横杆9沿滑槽向上滑动至于第二横杆7共面，如图4所示，此时辅助横杆9与第二横杆7之间的夹角即为关节回转角θi。