[发明专利]一种基于Stewart并联平台的多功能码垛机器人

摘要

本发明涉及机器人领域，具体的说是一种基于Stewart并联平台的多功能码垛机器人，包括履带行走机构、底盘、旋转台、微调台、微调气缸、机械臂、抓取装置和抓手；履带行走机构位于底盘两侧，旋转台位于底盘中部，微调台位于旋转台上端，微调气缸位于旋转台与微调台之间，机械臂位于微调台上端，抓取装置位于机械臂端部；旋转台、微调气缸和各微调台之间构成Stewart并联平台；机械臂有三个；抓取装置有三个，三个抓取装置分别安装在三个机械臂上。本发明的码垛效率高，代替了人工更换抓手，减轻了工人的劳动强度，且本发明更换抓手、抓取物品和码放物品的精度精确，且极大减少了物品的损伤。

主权项

一种基于Stewart并联平台的多功能码垛机器人的工作方法，其特征在于：该机器人包括履带行走机构(1)、底盘(2)、旋转台(3)、微调台(4)、微调气缸(5)、机械臂(6)、抓取装置(7)和抓手(8)；所述的履带行走机构(1)位于底盘(2)两侧，所述的旋转台(3)位于底盘(2)中部，所述的微调台(4)位于旋转台(3)上端，所述的微调气缸(5)位于旋转台(3)与微调台(4)之间，所述的机械臂(6)位于微调台(4)上端，所述的抓取装置(7)位于机械臂(6)端部；所述的底盘(2)前后两端设置有抓手放置区(21)，所述的旋转台(3)安装在底盘(2)中部上端；所述的微调台(4)有三个，各微调台(4)台面均为六边形，且各微调台(4)均包括三个等长的长边(41)和三个等长的短边(42)，所述的三个微调台(4)沿旋转台(3)中心对称布置在旋转台(3)上方；所述的各微调台(4)下端均有六根微调气缸(5)，六根微调气缸(5)上端与微调台(4)下端面各顶点处共构成六个球铰副，且微调台(4)上的每相邻两个球铰副为一组，每组球铰副沿各微调台(4)中心对称，在微调台(4)各短边(42)两侧顶点处的球铰副与微调台(4)下端面形成倒立的“Λ”形，且与各微调台(4)对应的六根微调气缸(5)下端与旋转台(3)之间构成球铰副，所述的旋转台(3)、微调气缸(5)和各微调台(4)之间构成Stewart并联平台；所述的机械臂(6)有三个，三个机械臂(6)分别安装在三个微调台(4)上端；所述的各机械臂(6)均包括底座(61)、一号转臂(62)、二号转臂(63)和三号转臂(64)；所述的底座(61)可转动的安装在相应微调台(4)上，所述的一号转臂(62)一端可转动的与底座(61)相连接，一号转臂(62)另一端可转动的与二号转臂(63)一端相连接，所述的二号转臂(63)另一端与三号转臂(64)一端转动连接，且二号转臂(63)可自转；所述的抓取装置(7)有三个，三个抓取装置(7)分别安装在三个机械臂(6)上，且三个抓取装置(7)均与三号转臂(64)另一端可旋转的连接在一起；所述的各抓取装置(7)均包括圆形转盘(71)，位于转盘(71)中部的支柱(72)，沿转盘(71)中心对称设置的三个一号座(73)、与各一号座(73)转动连接的二号座(74)、以及分别转动连接在各支柱(72)与各二号座(74)之间的各抓取气缸(75)；所述的各二号座(74)端部均可与抓手(8)转动连接在一起；其工作方法如下：工作时，当需要进行码垛作业，则首先通过人工在三个抓取装置(7)上各安装一个多手指抓持器，再通过需要码垛的物品类型，利用其中两个机械臂(6)上的多手指抓持器从抓手放置区(21)持取合适的抓手，并将其安装到另一个机械臂(6)的抓取装置(7)中其中一个二号座(74)上，接着再通过履带行走机构(1)和旋转台(3)的行走和旋转作用，使得装有合适抓手的机械臂(6)位于抓取点附近，再通过机械臂(6)的多自由度运动，使得抓手(8)位于物品合适位置，从而抓取物品，接着再运动以将物品码放到合适位置；①当有众多相同物品需要码放时：则三个机械臂(6)之间两两协调工作，使得每个机械臂(6)的抓取装置(7)中其中一个二号座(74)上均安装有合适抓手(8)，再使得三个抓手(8)同时进行工作以提高物品码放效率；②当有众多不同物品需要码放，且这些不同物品无法使用同一类型抓手时：则通过三个机械臂(6)之间的两两协调工作，使得各机械臂(6)的抓取装置(7)中均安装上适用于对应不同物品的抓手，各机械臂(6)再通过对应抓手(8)同时抓取不同物品并对相应物品分类码放；在上述步骤进行时，微调台(4)的作用是对更换抓手(8)，抓取物品以及码放物品的整个过程起微调作用，使得更换抓手、抓取物品和码放物品的精度更加精确。