[实用新型]一种五自由度高速并联机器人

说明书

一种五自由度高速并联机器人,包括静平台51、动平台部件1、第四轴部件2、第五轴部件3、四臂机构4；所述的动平台部件1包括动平台Ⅰ11、动平台Ⅱ12；所述的第四轴部件2包括主电机21、万向联轴节23和空心轴24；所述的第五轴部件3包括螺栓30、压板31、滚珠衬套32、齿条33、滑块35，导轨34，齿轮36，摆动轴37,齿条33和摆动轴37上固定的齿轮36相啮合；所述的四臂机构4包括副电机41以及上臂43、下臂44，本实用新型所述的高速并联机器人具有五个自由度，具有灵巧性高，成本低，结构简单、可靠性高、工作空间大等优点，能够完成更复杂的动作；第五自由度采用齿条和齿轮传动，传动效率高，定位精度高等优点。

技术领域

本实用新型属于机器人设计领域，特别涉及一种五自由度高速并联机器人。

背景技术

并联机器人广泛应用于食品、医药、日化、电子等行业，主要用于包装、分拣等工序。传统的Delta并联机器人只有四个自由度，即：XYZ三个方向的平移运动和绕竖直轴的旋转运动，四自由度把并联机器人的应用领域限制在了很小的应用场景内，无法在众多的生产线中实现大规模的自动化生产。

PIERROT等人提出了具有四套上下臂、两个动平台的H4并联机构(US20090019960和EP1084802)，该机构取消了Delta关联机构中的第四轴，使用四套上下臂的相对运动来实现绕竖直轴的旋转运动，仍是四个自由度。该机构的动平台结构复杂，不利于顺畅运行。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型通过以下技术方案来解决：

一种五自由度高速并联机器人包括：静平台、动平台部件、第四轴部件、第五轴部件、四臂机构；所述的动平台部件包括动平台Ⅰ、动平台Ⅱ。

所述的第四轴部件包括带有主减速机的主电机、万向联轴节通过主减速机22连接在主电机上、万向联轴节与空心轴的轴头固定连接，空心轴的下端置于齿轮箱中。

所述的第五轴部件包括螺栓、压板、滚珠衬套和齿条、滑块，导轨，齿轮，摆动轴,螺栓的螺纹拧入齿条上部的螺纹孔中，将螺栓、压板、滚珠衬套和齿条固定连接为一个整体，齿条和摆动轴上固定的齿轮相啮合，滑块安装在齿轮箱的内侧。

所述的四臂机构包括带有副减速机的副电机以及通过副减速机连接的上臂、上臂通过弹性元件和球头连接的下臂，下臂通过球头与动平台部件连接。

所述的四臂机构包括四套上述的上臂和下臂，其中相对的两个下臂分别与动平台Ⅰ的两端的球头相连接，另外的相对的两个下臂分别与动平台Ⅱ的两端的球头相连接。

所述的动平台Ⅰ和动平台Ⅱ中心部位设置有圆形孔，孔内安装轴承，用于定位空心轴，轴承外侧安装压盖。

空心轴穿过动平台Ⅰ和动平台Ⅱ的圆形孔，通过轴承与动平台活动连接。

空心轴设置有贯通的长条形槽口Ⅰ和槽口Ⅱ，槽口Ⅰ用于安装压板，槽口Ⅱ用于齿轮和齿条啮合。

电机固定在静平台上，副电机周环绕固定在静平台上，摆动轴一端设置有法兰。

进一步地，所述的每个下臂包括两个连杆，所述的两个连杆、球头和动平台部件中的连接部分组成平行四边形。

进一步地，所述的摆动轴一端设置有法兰。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型所述的高速并联机器人具有五个自由度，相比于四自由度并联机器人多一个自由度，具有灵巧性更高，成本低，结构简单、可靠性高、工作空间大等优点，能够完成更复杂的动作；第五自由度采用齿条和齿轮传动，传动效率高，定位精度高等优点。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。