[发明专利]一种多自由度并联机构式可控焊接机器人

说明书

技术领域

本发明涉及机器人领域，特别是一种多自由度并联机构式可控焊接机器人。

背景技术

传统的串联机器人具有结构简单、成本低、工作空间大等优点，相对而言串联机器人刚度低，不能应用于高速，大承载的场合；并联机器人和传统的串联机器人相比较，具有无累积误差、精度较高、结构紧凑、承载能力大、刚度高且末端执行器惯性小等特点，驱动装置可置于定平台上或接近定平台的位置，这样运动部分重量轻，速度高，动态响应好；但是并联机器人的明显缺点是工作空间小和结构复杂。工程上现有的带有局部闭链的操作机如MOTOMAN-K10并没有解决工业机器人存在的问题，而含有对称机构式的闭环子链的并联机器人的性能比一般的并联机构更加优越，具有工作空间大、刚度高、承载能力强、惯量小和末端执行器精度高等优点，能应用在焊接、喷涂、搬运、装卸、装配、码垛等复杂作业中，有效的的提高劳动效率，在产品质量和稳定性方面有很大提高。采用圆柱坐标型和关节坐标型的机械手能有效而快捷的对末端机构进行控制，并且这种机构结构刚度好、机械传动精度高、工作空间大、机械传动损耗小、无累积误差能输出较大的动力，具有有良好的控制功能。此含并联闭环子链的机器人采用间接驱动方式，还能有效的减小驱动关节所需要的力矩。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多自由度并联机构式可控焊接机器人，解决传统串联机器人关于所需力矩大，刚度低和工作空间小的缺点。

本发明通过以下技术方案达到上述目的：一种多自由度并联机构式可控焊接机器人，其结构和连接方式为：

所述执行机构链由机身2、第一连杆3、第二连杆7、第三连杆5、第四连杆20、第五连杆23、第六连杆21、第七连杆11、第八连杆12、第九连杆18、第十连杆14、第十一连杆15、第十二连杆26、第十三连杆27、第十四连杆29、末端执行器30及机架1连接而成，机身2第一个连接端31通过第一转动副31连接在机架1上，机身2通过第一转动副31驱动，第一转动副31通过电机驱动，机身2第二个连接端32通过第二转动副32第一连杆3一端连接，第一连杆3通过第二转动副32驱动，第一连杆3另一端通过第三转动副4与第二连杆7第一个连接端4连接，第二连杆7第二个连接端6通过第四转动副6与第三连杆5一端连接，第三连杆5另一端通过第五转动副25与第四连杆20第一个连接端25连接，第四连杆20第二个连接端24通过第六转动副24与第五连杆23一端连接，第五连杆23另一端通过第七转动副22与第六连杆21一端连接，第六连杆21另一端通过第八转动副34与第七连杆11第四个连接端34和第八连杆12第一个连接端34连接，第七连杆11第三个连接端19通过第九转动副19与第四连杆20第三个连接端19连接，第七连杆11第一个连接端9通过第十转动副9与第二连杆3第三个连接端9连接，第七连杆11第二个连接端8通过第十一转动副8与机身2第三个连接端8连接，第八连杆12第二个连接端10通过第十二转动副10与第十连杆14连接，第十连杆14另一端通过第十三转动副16与第九连杆18第二个连接端16连接，第八连杆12第三个连接13端通过第十四转动副13与第十一连杆15连接，第十一连杆15另一端通过第十五转动副17与第九连杆18第三个连接端17连接，第九连杆18第一个连接端35通过第十六转动副35与第七连杆11连接，第九连杆18第四个连接端36通过刚性连接与第十二连杆26一端连接，第十二连杆26另一端通过第十七转动副37与第十三连杆27一端连接，第十二连杆26通过第十七转动副37驱动，第十七转动副37通过电机驱动，第十三连杆27另一端通过第十八转动副28与第十四连杆29一端连接，第十三27通过第十八转动副28驱动，第十八转动副28通过电机驱动，第十四连杆29另一端通过第十九转动副38与末端执行器30连接，末端执行器30通过第十九转动副38驱动，第十九转动副38通过电机驱动，

所述第一转动副垂直于机架，第二转动副、第三转动副、第四转动副、第五转动副、第六转动副、第七转动副、第八转动副、第九转动副、第十转动副、第十一转动副、第十二转动副、第十三转动副、第十四转动副和第十五转动副旋转轴线相互平行。

本发明的突出优点在于：

1、通过两个并联闭环子链，提高了机器人机构的刚度，并且闭环子链机构式的设计大大提高机器人的工作空间，能避免机构的死点位置，微调装置能使机器人的作用范围更大，并且能使机构更好的保持平衡；