[实用新型]一种串并联组合的机器人

说明书

本实用新型提供一种串并联组合的机器人，包括机器人本体；所述机器人本体由底座组件以及作为活动部的前置部位和后置部位连接组成；所述前置部位采用双输入单输出的并联结构，且该并联结构形成反四边形机构；所述后置部位采用若干个关节串联结构；所述前置部位与底座组件可转动连接，前置部位与后置部位连接，实现通过串联和并联组合的方式组成机器人本体的活动部。本实用新型串并联组合的机器人具有灵活性较强和动作快捷的特点，其可灵活多变成不同形态，可适用于大范围距离和高度变化的场合。

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，更具体地说，涉及一种串并联组合的机器人。

背景技术

目前，现代物流装卸领域，装卸设备形式单一，且装卸效率和自动化水平较低。使用码垛机器人代替人力将重物搬运或整齐码垛排列在工装板上，可以大幅度提高生产效率，降低劳动强度，保证操作的稳定性及防止重大安全事故发生。

传统的四轴码垛工业机器人仅适用于常规应用场合，对于有高度、深度、大跨度、重载作业范围及特殊运动规律要求的场合，以往的四轴码垛机器人很难满足在特定物流搬运、装卸领域发挥作用。而用多关节六轴或以上的机器人，不仅成本较高，而且末端可承载能力较低，在重载搬运、装卸中存在安全隐患。在安全、经济、实用、可靠的前提下，如何充分发挥码垛机器人连杆机构在重载和高刚度的优势，以及如何突出平面多关节机器人灵活多变、实现不同形态位姿及动作快捷等特点，成为现阶段工业机器人所需研究的重要课题之一。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的缺点与不足，提供一种串并联组合的机器人，该机器人具有灵活性较强和动作快捷的特点，其可灵活多变成不同形态，可适用于大范围距离和高度变化的场合。

为了达到上述目的，本实用新型通过下述技术方案予以实现：一种串并联组合的机器人，其特征在于：包括机器人本体；所述机器人本体由底座组件以及作为活动部的前置部位和后置部位连接组成；所述前置部位采用双输入单输出的并联结构，且该并联结构形成反四边形机构；所述后置部位采用若干个关节串联结构；所述前置部位与底座组件可转动连接，前置部位与后置部位连接，实现通过串联和并联组合的方式组成机器人本体的活动部。

在上述方案中，本实用新型通过串联和并联组合的方式组成机器人本体的活动部，而且前置部位采用双输入单输出的并联结构，该并联结构形成反四边形机构，该结构的机器人充分发挥机器人连杆机构在重载和高刚度的优势，而且使得多关节机器人具有灵活多变不同形态及动作快捷的特点。本实用新型的前置部位实现运动轨迹上下大幅度摆动及前后大范围伸缩，后置部位适应不同位置姿态的要求实现腕部关节旋转、摆动和末端执行器微调，从而大大提高了机器人装卸货物的自动化水平，提高了货物装卸的效率。该串并联组合的机器人采用的新机构适应性和灵活性较强，可适用于大范围距离与高度变化的场合。

所述前置部位包括第一连杆、第二连杆、第三连杆、第四连杆、驱动装置一和旋转支座组件；所述旋转支座组件与底座组件可转动连接，并分别通过驱动装置一与第一连杆和第四连杆连接；所述第二连杆前端与第一连杆铰接，末端与第三连杆铰接；所述第三连杆与第四连杆铰接。

所述前置部位采用双输入单输出的并联结构是指：第一连杆和第二连杆以及第四连杆和第三连杆分别通过驱动装置一的驱动作为并联形式的双输入，第二连杆的末端与第三连杆铰接作为单输出，实现构成双输入单输出的并联结构。

所述第一连杆、第二连杆、第三连杆、第四连杆和旋转支座组件形成反平行四边形机构；

所述第一连杆和第四连杆上均设置有限位块，以避免反平行四边形机构在运动学求解上出现奇点。这样可以确保机器人运动轨迹求解的唯一性。

所述驱动装置一包括第二伺服电机、第三伺服电机、第一肩关节减速器和第二肩关节减速器；所述第二伺服电机通过第一肩关节减速器与第一连杆连接；所述第三伺服电机通过第二肩关节减速器与第四连杆连接；