[实用新型]一种六自由度特种作业关节机器人构型

说明书

本实用新型实施例公开了一种六自由度特种作业关节机器人构型，包括：依次连接的第一转动副、第二转动副、第三转动副、滑动副、第四转动副以及第五转动副，第一转动副轴线垂直于第二转动副轴线，第二转动副轴线垂直于第三转动副轴线，第三转动副与滑动副同轴布置，滑动副轴线垂直于第四转动副，第四转动副轴线垂直于第五转动副轴线。本实用新型的一种六自由度特种作业关节机器人构型采用RRRPRR构型，即由五个转动副以及一个滑动副(R指代转动副，P指代滑动副)构成，其中第一转动副、第二转动副以及第三转动副的轴线相互垂直组成球铰关节，第四转动副与第五转动副的轴线垂直构成腕关节，具备对特定空间内空间点的位置可达和姿态可调的能力。

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，尤其涉及一种六自由度特种作业关节机器人构型。

背景技术

当前的六轴机器人系统设计难度很大，一方面在于机器人在特殊的空间环境下(例如狭小的管道或多遮挡物的空间)实现6自由度位姿调整的同时避免空间干涉难度较大(目前的六轴机器人多是六个旋转副加串联关节，这使得六轴机器人为提高可达性会存在所谓“肘”的结构，在运动过程中很容易和其他结构产生干涉，一定程度上降低了六轴机器人的可达性)；另一方面在于六关节导致机器人奇异性问题较为突出，实时位姿解算、控制难度较大；还有在没有冗余自由度情况下机器人实现大空间范围6自由度位姿实时调整(保证机器人相对于工作点法线垂直作业)难度较大。当前的机器人主要在控制模式和算法上面想办法规避奇异点和空间干涉问题，无法本质上解决可达性与空间干涉两者之间的矛盾。另外当前的机器人的配置和使用都存在着各种问题，安装、标定、示教、应用都存在着困难，在特殊环境下尤其困难。例如当前一般机器人都是在掉电的情况下由外部帮助进行安装固定，在狭小或人无法达到的区域内，安装本身就存在着很大的困难。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述技术不足，提出一种六自由度特种作业关节机器人构型，解决现有技术中在狭窄空间内六旋转副机器人安装困难，工作时容易相互干扰的技术问题。

为了达到上述技术目的，本实用新型实施例提供了一种六自由度特种作业关节机器人构型，该一种六自由度特种作业关节机器人构型包括：依次连接的第一转动副、第二转动副、第三转动副、滑动副、第四转动副以及第五转动副，第一转动副轴线垂直于第二转动副轴线，第二转动副轴线垂直于第三转动副轴线，第三转动副与滑动副同轴布置，滑动副轴线垂直于第四转动副，第四转动副轴线垂直于第五转动副轴线。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：本实用新型的一种六自由度特种作业关节机器人构型采用RRRPRR构型，即由五个转动副以及一个滑动副(R指代转动副，P指代滑动副)构成，其中第一转动副、第二转动副以及第三转动副的轴线相互垂直组成球铰关节，第四转动副与第五转动副的轴线垂直构成腕关节，并通过滑动副相互连接，该构型机器人可在特定空间内按照球面坐标系进行运动，具备对特定空间内空间点的位置可达和姿态可调的能力，同时具备较小的空间干涉，满足运动可达性要求，另外机器人使用双向操作的运动控制方式，将作业端固定住，可以操作机器人反向寻找安装位置，大大减小了机器人部署的难度。

附图说明

图1是本实用新型提供的一种六自由度特种作业关节机器人构型一实施例的结构爆炸图；

图2是图1中第一转动副的结构爆炸图；

图3是图1中滑动副的结构爆炸图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参见图1至图3，图1是本实用新型提供的一种六自由度特种作业关节机器人构型一实施例的结构爆炸图；图2是图1中第一转动副的结构爆炸图；图3是图1中滑动副的结构爆炸图。