[发明专利]四内置杆三自由度并联机器人

说明书

本发明提供了四内置杆三自由度并联机器人，其将每组动力臂和连杆的动作内置于悬挂架的内腔空间内，并将源动力向外偏移并放大力矩；使得驱动重心在传动臂的范围内、使得负载增加。其包括一个悬挂架、四组伺服系统、四组传动杆组件、一块联动板；所述悬挂架用于整体结构的硬件支承，所述悬挂架为正方形框架，所述正方形框架的四个交点位置区域分别固设有一组所述伺服系统；每组所述伺服系统用于传递动力，所述伺服系统的输出端连接对应组的传动杆组件的动力臂；每组所述传动杆组件包括第一平行四边形传动组件、第二平行四边形传动组件，所述第一平行四边形传动组件包括动力臂、联动臂、延展臂，所述伺服系统的输出端枢接所述动力臂的外端。

技术领域

本发明涉及DELTA并联机器人的技术领域，具体为四内置杆三自由度并联机器人。

背景技术

DELTA并联机器人也称三角机器人，主要由驱动电机、主机械臂、副机械臂、固定平台、动平台、爪具等部件构成，其整体外形类似三个倒挂的三角形，故此得名。DELTA机器人是典型的空间三自由度机械臂机构，因其驱动组均匀分布于固定架上，所以具有结构紧凑、重量轻、定位精度高、运动速度快等特点，适合应用在食品、药品和电子产品等轻质物体的搬运、加工和装配等场合。但是现有的DELTA并联机器人，见图1，其主机械臂、副机械臂所形成的动力驱动臂均外置于固定架的外侧空间面域布置，且实际使用时，为追求高速度高精度，会牺牲一定的载荷以及部分传动效率，且由于主机械臂、副机械臂的枢接中心靠外侧移动，严重影响到载荷重量。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了四内置杆三自由度并联机器人，其将每组动力臂和连杆的动作内置于悬挂架的内腔空间内，并将源动力向外偏移并放大力矩；使得驱动重心在传动臂的范围内、使得负载增加。

四内置杆三自由度并联机器人，其特征在于：其包括一个悬挂架、四组伺服系统、四组传动杆组件、一块联动板；

所述悬挂架用于整体结构的硬件支承，所述悬挂架为正方形框架，所述正方形框架的四个交点位置区域分别固设有一组所述伺服系统；

每组所述伺服系统用于传递动力，所述伺服系统的输出端连接对应组的传动杆组件的动力臂；

每组所述传动杆组件包括第一平行四边形传动组件、第二平行四边形传动组件，所述第一平行四边形传动组件包括动力臂、联动臂、延展臂，所述伺服系统的输出端枢接所述动力臂的外端，所述动力臂的内端枢接所述联动臂的上端，所述联动臂的下端枢接所述延展臂的长度方向中部位置，所述延展臂的外端枢接所述伺服系统固设点所对应的悬挂架的下方位置，所述延展臂的内端两侧分别枢接支杆的上端，每根支杆的下端分别枢接所述联动板的对应侧凸枢接点，两根支杆和延展臂的内端宽度位置、联动板及对应侧凸枢接点组合形成所述第二平行四边形传动组件；

所述联动板为整个机器人的动力输出端，所述联动板上设置有四组第二平行四边形传动组件的传动杆，每两根支杆所对应的侧凸枢接点即组合形成一组对应的传动杆，所述联动板的中心区域用于固接末端夹具。

其进一步特征在于：

所述悬挂架由四根相同长度的杆件一体成型或分体组装而成，所述悬挂架的中心为空心区域，所述悬挂架的杆件的交点位置处的上表面设置有上凸的支座，所述支座用于固装所述伺服系统；

每组伺服系统具体包括伺服电机和伺服驱动器，每组伺服系统还连接有减速机组，所述减速机组的输出端即为伺服系统的输出端，其将电能转化输出为动能，向外界提供动力，借助传动杆组件控制联动板的姿态速度；伺服电机受到伺服驱动器地指令控制做出加减速或匀速的对应动作；所述减速机组用于将伺服电机处输出的动力放大后转移输出到动力臂处，即将伺服电机的额定速度降下来并增加输出力矩；