[实用新型]一种三维平动和一维转动的高速并联机器人

摘要

本实用新型公开了一种三维平动和一维转动的高速并联机器人，属于工业用机器人技术领域。该机器人包括机器人机械本体结构、控制系统和视觉系统三部分；通过控制系统和视觉系统的结合，控制机器人机械本体结构达到所需的运动动作。本实用新型机器人具有三维平动和一维转动的四个自由度，可实现对产品的高速自动拾取和分级放置，具有高速、高加速度运动能力，同时还有刚性好、受力均匀、定位精度高等特点。

主权项

一种三维平动和一维转动的高速并联机器人，包括机器人机械本体结构、控制系统和视觉系统；其特征在于：机器人机械本体结构，包括固定平台(I)、驱动机构(II)、支链(III)和用于安装末端执行器的动平台(IV)：固定平台(I)上设有安装孔，用于机器人的安装和电机支撑架(14)的定位连接；固定平台上装有四个电机支撑架，四个电机支撑架(14)在固定平台(I)上轴对称安装，其上安装有带限位块(4)的上下限位支撑板(2)以及带限位开关(13)的传感器安装架(11)；驱动机构(II)包括大扭矩伺服电机(5)和精密减速器(12)，所述精密减速器采用法兰轴式 ；四条支链(III)结构相同且轴对称均匀布置，包括主动臂(6)、球关节(3)、从动臂(9)、从动臂拉簧(8)、球关节连接件(10)、从动臂连接销(25)和销端螺母(7)；主动臂(6)上端连接驱动机构(II)的精密减速器输出法兰轴，另一端通过两个球关节(3)分别连接两个相互平行的从动臂(9)，从动臂(9)两端带有球关节连接件(10)，与球关节(3)之间通过从动臂连接销(26)和销端螺母(7)固定连接，相对应的销端螺母(7)上挂有从动臂拉簧(8)；所述支链主动臂(6)采用工字型结构；所述从动臂(9)采用管型结构，材料为碳纤维；  动平台(IV)包括动平台连接板(15)、动平台支架(17)、旋转关节(16)、轴承座支架(20)、带轮连接架(23)和末端执行器放大机构；两个动平台连接板(15)相互平行，并且分别连接相对应的支链(III)从动臂(9)下端的球关节(3)；两个相互平行的动平台支架(17)通过旋转关节(16)与两个相互平行的动平台连接板(15)连接组成动平台平行四边形结构； 所述末端执行器放大机构包括小带轮(22)、大带轮(19)、同步带(24)和末端执行器法兰(18)；大带轮通过带轮连接架(23)固定安装在动平台支架(20)上；小带轮(22)通过末端执行器法兰(18)和角接触球轴承(21)安装连接在动平台支撑板(17)上，使小带轮(22)相对于平台支撑板(17)具有旋转运动；同步带传递二者之间的旋转运动，使末端执行器法兰(18)的旋转角度达到±180°，末端执行器法兰(18)上安装末端执行器。