[发明专利]一种从动臂对称布置的七自由度搬运机器人

说明书

本发明公开一种从动臂对称布置的七自由度搬运机器人,属于机器人技术领域。该机器人包括机架、动平台、同步带机构、滚珠丝杠、齿轮齿条机构及三条支链，各支链包括大主动臂、小主动臂、主动臂连杆、衬架及从动臂；从动臂的上端与衬架的下端部相连，从动臂的下端与上动平台相连。本发明机器人基于六轴delta机器人，通过对动平台的改造升级，增加一个自由度，使机器人拥有两个平台，使下动平台在上动平台的基础上再发生一定角度的偏转，从而增大末端执行机构的偏转角度。本发明解决了并联六自由度机器人在实际运动过程中受限等问题而导致的末端执行机构偏转角度偏小等问题，使本发明机器人的应用范围更大，能更好地适应实际需求。

技术领域：

本发明属于机器人技术领域，具体涉及一种从动臂对称布置的七自由度搬运机器人。

背景技术：

轻工、医药、食品和电子等行业的自动化生产线中，诸如分拣、包装、封装，特别是在物料搬运、机床上下料等这种重复、枯燥、危险性尤为突出工作中，为了减轻人类劳动强度，提高工作效率，在作业工序中往往需要在空间中安置重复性工作的作业机械人。当下主流的并联机器人多为三自由度或者四自由度的机器人，其活动平台的运动不够灵活，工作空间往往只是一个厚度不大的蘑菇形空间，末端件的转动范围一般只在60°左右，且三自由度或者四自由度的并联机器人难以承担如焊接等复杂工作，其应用的范围较小；而六自由度并联机器人在实际运动过程中，由于结构等问题，其末端件的转动范围一般很小，只在40°左右，其应用范围受到限制。

发明内容：

本发明针对上述现有技术中存在的不足，提供一种从动臂对称布置的七自由搬运机器人，该机器人机构是基于六轴delta机器人而发明的一种实现物料搬运的机器人机构。

本发明所提供的一种从动臂对称布置的七自由搬运机器人包括机架1、第一支链12、第二支链13、第三支链14及动平台机构；所述第一支链12、第二支链13及所述第三支链14均布在所述机架1上，所述第一支链12、第二支链13及所述第三支链14之间相隔120°；所述第一支链12包括大主动臂8、小主动臂11、主动臂连杆10、衬架9、第一从动臂15a及第二从动臂15b，所述衬架9的上端部、中部及下端部分别设有铰接位；所述大主动臂8与所述小主动臂11同心安装，所述大主动臂8、小主动臂11、主动臂连杆10及所述衬架9通过运动副连接形成平行四边形结构，从而保证机构的位姿精度；所述大主动臂8的一端与第一驱动装置2的输出轴相连接，所述大主动臂8的另一端与所述衬架9中部通过铰链相连接，所述小主动臂11的一端与第二驱动装置3的输出轴相连，所述小主动臂11的另一端与所述主动臂连杆10的一端通过球轴承相连，所述主动臂连杆10的另一端通过球轴承与所述衬架9上端相连接，所述第一从动臂15a及所述第二从动臂15b对称安装在所述衬架9的两侧，所述第一从动臂15a及所述第二从动臂15b的上端与所述衬架9的下端部通过虎克铰相连接，所述第一从动臂15a及所述第二从动臂15b的下端通过虎克铰与所述动平台机构中的上动平台16相连接；所述第二支链13及所述第三支链14的结构与所述第一支链12相同。所述第一从动臂15a的长度与所述第二从动臂15b的长度相同。

所述动平台机构包括上动平台16、第七驱动装置18、同步带19、同步带轮20、丝杠螺母21、丝杠22、末端执行件23、齿轮齿条机构、下动平台34、第一动平台连杆31a及第二动平台连杆31b。

所述上动平台16通过所述第一动平台连杆31a、第二动平台连杆31b、丝杠22及所述齿轮齿条机构与所述下动平台34连接，所述上动平台16通过第四虎克铰29、第五虎克铰30与所述第一动平台连杆31a及所述第二动平台连杆31b的上端相连接；所述第一动平台连杆31a及所述第二动平台连杆31b的下端通过第二虎克铰32、第三虎克铰33与所述下动平台34相连接。