[发明专利]一种气动肌肉驱动的Delta机器人

摘要

本发明属于机器人结构设计技术领域，一种气动肌肉驱动的Delta机器人，包括静平台、支架、动平台、支链结构、气动驱动装置、中转机构和安全制动装置。所述支架固定在静平台下表面，气动驱动装置与安全制动装置固定在支架上。气动驱动装置通过链条与链轮配合，链轮与安全制动装置的传动轴通过键连接，安全制动装置制动链轮，使气动驱动装置停止。支链结构一端与气动驱动装置连接，另一端与动平台连接。静平台通过中转机构与动平台连接，实现Delta机器人的旋转。采用气动肌肉代替电机作为Delta机器人的驱动元件，可大大降低成本，具有结构简单、无污染、环境适应力强和抗干扰能力强等电机驱动无法比拟的优点。

主权项

1.一种气动肌肉驱动的Delta机器人，其特征在于，包括静平台(4)、支架(6)、动平台(7)、支链结构、气动驱动装置(2)、中转机构(8)和安全制动装置(3)；所述支架(6)固定在静平台(4)下表面，气动驱动装置(2)与安全制动装置(3)固定在支架(6)上；气动驱动装置(2)通过链条(18)与链轮(19)配合，链轮(19)与安全制动装置(3)的传动轴(31)通过键(32)连接，安全制动装置(3)制动链轮(19)，使气动驱动装置(2)停止；气动驱动装置(2)与支链结构一端连接，支链结构另一端与动平台(7)连接；静平台(4)通过中转机构(8)与动平台(7)连接；/n所述支链结构包括支链主动臂(1)、从动臂(9)、球铰轴(13)、衬套(14)、主动臂拉簧(15)与主动臂拉环(16)；支链主动臂(1)一端与链轮(19)固定，支链主动臂(1)另一端与球铰轴(13)连接，球铰轴(13)通过衬套(14)与从动臂(9)连接；从动臂(9)为两杆结构，从动臂(9)杆的两端分别平行固定一对主动臂拉环(16)，每端的两个主动臂拉环(16)之间通过主动臂拉簧(15)连接，保持双杆的运动协调一致性；从动臂(9)与动平台(7)的连接方式和支链主动臂(1)与从动臂(9)的连接方式相同；/n所述气动驱动装置(2)包括气动肌肉(20)、气动肌肉上接头(22)、气动肌肉下接头(21)和链条(18)；链条(18)的两端分别通过气动肌肉上接头(22)与两根气动肌肉(20)连接，两根气动肌肉(20)的另一端分别通过气动肌肉下接头(21)固定在支架(6)上，气动肌肉(20)伸缩使链条(18)带动链轮(19)转动，从而带动与链轮(19)连接的支链主动臂(1)转动，支链主动臂(1)将运动通过从动臂(9)传递到动平台(7)，实现Delta机器人的旋转；/n所述安全制动装置(3)包括制动器(23)、减速器(26)、传动轴(31)、轴承座(27)、套筒(29)和挡圈(30)；制动器(23)通过减制轴(25)与减速器(26)连接；减速器(26)通过轴承座(27)固定在支架(6)上；传动轴(31)一端穿过轴承座(27)与减速器(26)连接，另一端穿过链轮(19)固定在支架(6)上，传动轴(31)外套套筒(29)，套筒(29)实现链轮(19)与支链主动臂(1)的轴向定位；挡圈(30)固定在套筒(29)的外侧端，用于轴向定位传动轴(31)，防止传动轴(31)由套筒(29)中滑出；链轮(19)与传动轴(31)通过键(32)连接，键(32)实现该支链主动臂(1)与链轮(19)的径向定位，减速器(26)通过控制传动轴(31)的转动，进而控制链轮(19)的转动，实现气动驱动装置(2)的安全制动；/n所述中转机构(8)包括中转气动肌肉(12)、中转拉簧(17)、滑轮(11)、钢丝绳(10)、中转轴(36)和伸缩装置(34)；中转轴(36)下端通过万向节Ⅱ(35)与伸缩装置(34)连接，伸缩装置(34)通过万向节Ⅰ(33)与动平台(7)连接；中转轴(36)上端固定滑轮(11)；中转气动肌肉(12)与中转拉簧(17)通过钢丝绳(10)连接，钢丝绳(10)绕过滑轮(11)，中转气动肌肉(12)伸缩带动滑轮(11)转动，从而带动中转轴(36)旋转与伸缩装置(34)的伸缩。/n