[实用新型]三自由度机械腕和新型六自由度DELTA机器人

说明书

技术领域

本实用新型涉及机器人，尤其涉及三自由度机械腕和新型六自由度DELTA机器人。

背景技术

并联机器人具有刚度大，承载能力强，精度高，末端件惯性小等优点，在高速，大承载能力的场合，与串联机器人相比具有明显优势。成功的运用案例如Delta机器人。目前市场上的delta机器人多为3个或4个自由度，能实现的动作有限，在一些特殊动作需要的作业场合，例如需要将物件竖立摆放时，传统的Delta机器人无法实现该动作，限制了机器人的运用，通过6自由度Delta机器人可以打破该限制。

现有的六自由度Delta机器人，如发那科公司的Delta机器人，采用了在传统delta机器人末端加装3自由度的串联机械碗实现了六自由度的结构，该结构存在承重力小，控制精度低，动平台重量过重等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种灵活、速度快、制造生产成本低、负载大的三自由度机械腕和新型六自由度DELTA机器人。

本实用新型是这样实现的：一种三自由度机械腕，包括机械腕基座和机械腕头部，所述机械腕基座上设有第一传动轴和两个第二传动轴，所述机械腕头部内设有末端转轴，所述末端转轴同轴连接有一第三传动轴，所述第三传动轴上端通过万向节与所述第一传动轴下端连接，所述第二传动轴下端通过换向传动装置与所述机械腕基座外的第一主驱动臂连接，所述第一主驱动臂依次通过中间连杆和从动臂连接到所述机械腕头部侧壁。

进一步地，所述第一主驱动臂为绕所述机械腕基座的弧形结构，所述从动臂为绕所述机械腕头部的弧形结构，所述中间连杆为V型。

进一步地，所述换向传动装置为蜗轮蜗杆传动装置。

进一步地，所述换向传动装置为伞齿轮传动装置。

进一步地，所述万向节为十字万向节。

本实用新型还提供一种具有上述三自由度机械腕的新型六自由度DELTA机器人，包括本体基座、动平台以及连接所述本体基座和所述动平台的三个结构相同的第一运动支链，所述三个第一运动支链使得所述动平台具有XYZ轴向自由度，所述动平台下端与机械腕固定连接，所述机械腕由固定在所述本体基座上的三个结构相同的第一驱动电机及分别与所述第一驱动电机连接的滚珠花键副驱动，所述滚珠花键副分别与第一传动轴和两个第二传动轴连接。

进一步地，所述第一运动支链包括固定在所述本体基座上的第二驱动电机、与所述第二驱动电机驱动轴连接的第二主驱动臂以及连接所述第二主驱动臂另一端和所述动平台的两根从动杆，所述第二主驱动臂由所述第二驱动电机驱动在垂直所述第二驱动电机驱动轴的平面运动，所述第二主驱动臂另一端和所述动平台上分别设有连接轴，所述两根从动杆两端分别与所述第二主驱动臂和动平台上的连接轴球铰接。

进一步地，所述第二主驱动臂上设有减重结构。

进一步地，所述减重结构为通孔。

进一步地，所述机械腕基座上还设有一备用传动轴，所述备用传动轴连接到所述机械腕头部的传动结构与所述第二传动轴连接到所述机械腕头部的传动结构相同。

本实用新型提供一种三自由度机械腕和具有三自由度机械腕的新型六自由度DELTA机器人，新型六自由度DELTA机器人相比传统DELTA机器人具有更多自由度，可以实现更复杂的抓取和放置动作；相比串联六轴机器人其速度更快，制造和生产成本也更低，在轻载荷包装零件具有更多优势；本实用新型中所有动力部件都放置于本体基座上，并没有随着活动部件而运动，大大减小了末端部件的重量，使得机器人具有更优的动力特性；本实用新型中的机械碗采用并联机构，相对于现有的串联机械碗具有重量轻，速度更快，负载大，控制精度高以及结构对称等诸多优点，对称性结构更有利于该机器人的实际加工生产及装配过程。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的三自由度机械腕结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的三自由度机械腕结构示意图剖视图；

图3为本实用新型实施例提供的三自由度机械腕结构示意图剖视图；

图4为本实用新型实施例提供的新型六自由度DELTA机器人结构示意图。

具体实施方式