[发明专利]一种可调节工作空间的并联机器人

说明书

本发明公开一种可调工作空间的并联机器人，包括静平台、动平台和连接动静平台的三条驱动支链，在静平台上设有驱动装置和三组结构相同的从动装置；驱动装置包括带轮伺服电机和第一同步带轮，从动装置包括滑动槽、滑动块、滚珠丝杠、第一锥齿轮、第二锥齿轮和第二同步带轮，三个从动装置的第二同步带轮分别通过一条同步带与第一同步带轮传动连接。该并联机器人利用带轮伺服电机、同步带传动、齿轮传动和滚珠丝杠副来调整各支链伺服电机在静平台中的位置，达到调整静平台的理论半径以改变并联机器人工作空间大小的目的，整体机械结构简单、制造成本低、精度高、工作原理简单，易于进行运动学分析、轨迹规划和工作空间的求解分析。

技术领域

本发明属于机器人开采技术领域，具体涉及一种可调节工作空间的并联机器人。

背景技术

现代工业的高速发展，使得产品的加工工艺也在不断的完善，加工工业工艺技术在不断的进步，越来越多的企业逐渐选择利用工业机器人来替代传统工人。工业机器人的使用尤其可以替代一些在特殊严苛工作环境下工作的人员，避免相关人员的身体在作业过程中遭受不可逆损害，也能避免安全事故的发生，保证人员的生命安全。工业机器人可以在保证产品质量的前提下，保持高的工作效率。

常见的工业机器人主要有串联和并联两种形式，并联机器人相对于串联机构而言具有刚度大、结构稳定、承载能力强、无累计误差、精度高等优点，扩大了机器人的应用领域，尤其是在工业生产中得到了非常广泛的应用。且单纯从结构上看，并联机器人的结构相对紧凑，刚性好，承载能力大。

现有技术中的并联机器人一般包括支架、可动平台以及连接于支架与可动平台之间的三条驱动支链。驱动支链包括与支架固定连接的驱动装置、与可动平台铰接的第一连杆及铰接于驱动装置及第一连杆之间的第二连杆。驱动装置驱动第二连杆转动，第二连杆带动第一连杆运动进而实现可动平台的提升与下沉。如中国专利CN 102069495 A公开的并联机器人，其包括支架、可动平台、连接于支架与可动平台之间的平移支链及转动支链，以及固定于支架上的第一动力装置及第二动力装置，第一动力装置驱动平移支链，第二动力装置驱动转动支链，第一动力装置包括主动轮，平移支链包括第一传动件及传动绳，第一传动件包括扇形传动部，传动绳的中部缠绕在该主动轮上，且其余部分缠绕在扇形传动部的弧形边缘上，使主动轮通过传动绳带动第一传动件转动，该并联机器人是通过缠绕于第一动力装置的主动轮和平移支链的第一传动件的扇形传动部的传动绳来实现减速传动的。

但是上述结构的并联机器人工作空间大小有限，为了提升并联机器人工作空间大小，本领域技术人员采取了一些可行措施，最常用的方式是替换不同长度的主动臂和从动臂来实现调整并联机器人的工作空间的目的。中国专利201420064808.1公开了一种并联机器人上臂，该专利主要是设计一种新型材料的主动臂，通过调节工装改变上臂的臂长，通过调节臂长可适应不同产品的加工及安装需求。但是更换并联机器人的主动臂或者从动臂步骤相对比较繁琐，该方式会影响实际的生产加工进度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单、控制容易和运动精度高的可调节工作空间的并联机器人机构，该机械装置主要是利用滚珠丝杠副调整伺服电机在静平台中所处的位置，进而达到调整静平台的理论半径大小的效果，最终达到调节并联机器人工作空间的目的。