[发明专利]六活动度抓取机器人机构

说明书

技术领域

本发明涉及抓取机器人领域，特别是一种六活动度抓取机器人。 

背景技术

机器人广泛应用于工业生产的焊接、搬运、码垛、装配、抓取等作业当中。其中已得到较好应用的机器人基本上都属于关节机器人，多为6个轴，通过1、2、3轴的联合动作将末端工具送到不同的空间位置，并辅以4、5、6轴的联动以满足工具姿态的不同要求。这种机器人本体机械结构主要有平行四边形结构和侧置式结构两种形式，因其具有较大工作空间和较为灵活的动作得到了广泛应用。但这类传统开链式串联机器人机构因其自身结构的限制，存在着机构笨重、刚性差、惯量大、关节误差累积等问题，动力学性能较差，难以满足日益严格的高速高精度作业要求。并联机器人机构是一种动平台和定平台通过至少两个独立的运动链相连接，机构具有两个或两个以上自由度，且以并联方式驱动的闭环机构，具有结构紧凑、误差累计小、精度高、作业速度高、动态响应好等优点，但也存在工作空间较小、动作不够灵活等缺点。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种六活动度抓取机器人，具有工作空间大、轨迹输出灵活、刚性高、误差补偿方便，可实现精确定位等优点，能有效解决传统开链式串联机器人手臂重量大、刚性差、惯量大、关节误差累积，以及并联机器人工作空间较小、动作不够灵活等的各自问题，且特别适用于小臂需要二维转动，小臂需要一维转动，动平台需要三维转动输出的抓取作业。 

本发明通过以下技术方案达到上述目的： 

六活动度抓取机器人，包括大臂、小臂、动平台、机架、第一直线驱动器、第二直线驱动器、第三直线驱动器、第四直线驱动器、第五直线驱动器、第六直线驱动器。 

大臂一端通过万向节连接到机架上，另一端通过第一转动副与小臂连接，小臂另一端通过第一球面副与动平台连接；第一直线驱动器一端通过第二球面副连接到机架上，另一端通过第三球面副连接到大臂上；第二直线驱动器一端通过第四球面副连接到机架上，另一端通过第五球面副连接到大臂上；第三直线驱动器一端通过第二转动副连接到大臂上，另一端通过第三转动副连接到小臂上；第四直线驱动器一端通过第六球面副连接到小臂上，另一端通 过第七球面副连接到动平台上；第五直线驱动器一端通过第八球面副连接到小臂上，另一端通过第九球面副连接到机架上；第六直线驱动器一端通过第十球面副连接到小臂上，另一端通过第十一球面副连接到机架上。

本发明的突出优点在于： 

1、大臂由二个直线驱动器并联驱动，能实现二维转动的输出；动平台亦由三个直线驱动器并联驱动实现三维转动的输出，机器人具有轨迹输出灵活、刚度大、承载能力强、累计误差小、精度高等优点，且特别适用于小臂需要二维转动，小臂需要一维转动，动平台需要三维转动输出的抓取作业。 

2、大臂、小臂和动平台串联连接，机器人工作空间大、轨迹输出灵活。 

3、整体结构简单紧凑，通过在动平台上安装各种不同用途的末端执行器，本发明可应用到装配、切割等工业生产当中。 

附图说明

图1为本发明所述六活动度抓取机器人的正视图。 

图2为本发明所述六活动度抓取机器人的后视图。 

图3为本发明所述六活动度抓取机器人的第一种工作状态示意图。 

图4为本发明所述六活动度抓取机器人的第二种工作状态示意图。 

图5为本发明所述六活动度抓取机器人的第三种工作状态示意图。 

图6为本发明所述六活动度抓取机器人的第四种工作状态示意图。 

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明的技术方案作进一步说明。 

对照图1和2，六活动度抓取机器人，包括大臂2、小臂3、动平台4、机架1、第一直线驱动器8、第二直线驱动器9、第三直线驱动器10、第四直线驱动器11、第五直线驱动器12、第六直线驱动器13，其结构和连接方式为：大臂2一端通过万向节5连接到机架1上，另一端通过第一转动副6与小臂3连接，小臂3一端通过第一转动副6与大臂2连接，另一端通过第一球面副7与动平台4连接，动平台4上安装有电磁夹紧装置26。