[发明专利]一种框架式多自由度操作机器人

说明书

本发明提供了一种框架式多自由度操作机器人，包括末端执行部件、两自由度位置调整模块、两自由度姿态调整模块以及末端执行件进给模块；其中，两自由度姿态调整模块安装于两自由度位置调整模块的框架内，用于实现对两自由度姿态调整模块在竖直平面内的定位；末端执行件进给模块安装于两自由度姿态调整模块的框架内，用于实现对末端执行件进给模块的俯仰角和偏航角的调整；末端执行部件安装于末端执行件进给模块上，用于实现末端执行部件方向上的进给运动；进而实现末端执行部件空间位置、俯仰角姿态和偏航角姿态的五个自由度。本发明通过五个外设促动器的控制，具有运行平稳、刚度高、强度大、结构简单、重量轻及控制成本低等优点。

技术领域

本发明涉及机器人自动化领域，具体地，涉及一种使用柔性传动的框架式多自由度操作机器人。

背景技术

目前，多自由度操作机器人通常存在包括结构复杂、控制成本高或是精度较低、响应缓慢，不够便携等问题，无法适用于一些特定的场合。

因此，需要开发一种结构简单，控制成本低，精度较高并且便携性好的多自由度操作机器人。

经对检索发现：

公开号为CN111821001A的中国专利提出了一种用于打磨的多自由度机器人，具有较大的工作范围，同时各自由度完全解耦，但是传动机构为齿轮齿条和导轨，传动精度不高，同时工作空间在机构内部，导致机构框架巨大，不具有便携性。

公开号为CN111220343A的中国专利提出了一种五自由度运动机构，具有五个自由度，同时机构紧凑，但是该机构使用液压驱动，响应慢，精度不高，同时使用弧形导轨，加工难度大。

公开号为CN111821001A的中国专利提出了一种带呼吸跟随的穿刺手术机器人装置，该装置使用多个电机串联的组成一个机械臂的形式，具有结构紧凑、定位精度高、工作范围大的有点，但是多个电机串联存在冗余自由度，运动学逆解求解复杂，同时还是解决各个电机之间联动的问题，控制难度大，控制成本高。

公开号为CN102258826A的中国专利提出了一种五自由度微创针刺手术引导机构，使用齿轮齿条和丝杆螺母等机构，结构稳定，刚度较大，同时结构灵活紧凑，但是使用气缸实现大范围的运动，精度不高，无法在中途锁紧。

综上所述，现有的多自由度操作机器人，仍然没有解决上述技术问题，目前没有发现同本发明类似技术的说明或报道，也尚未收集到国内外类似的资料。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的上述不足，提供了一种框架式多自由度操作机器人，该多自由度操作机器人是一种使用柔性传动的框架式多自由度机构。

本发明提供的一种框架式多自由度操作机器人，包括：末端执行部件、两自由度位置调整模块、两自由度姿态调整模块以及末端执行件进给模块；其中：

所述两自由度姿态调整模块安装于所述两自由度位置调整模块的框架内，用于实现对所述两自由度姿态调整模块在竖直平面内的定位；所述末端执行件进给模块安装于所述两自由度姿态调整模块的框架内，用于实现对所述末端执行件进给模块的俯仰角和偏航角的调整；所述末端执行部件安装于所述末端执行件进给模块上，用于实现所述末端执行部件方向上的进给运动；进而实现所述末端执行部件空间位置、俯仰角姿态和偏航角姿态的五个自由度。

优选地，所述两自由度位置调整模块，包括：基座底板、竖直驱动丝杆、水平螺母、竖直螺母、高度调整框架、第一减速器、机架、水平驱动丝杆、水平导向杆、第二减速器、竖直导向杆、水平移动框架、第一促动器以及第二促动器；其中：