[发明专利]一种伺服控制3D绘图机器人

摘要

本发明涉及一种伺服控制3D绘图机器人，由3‑DOF并联底座、腰部辅助装置和五连杆机器人执行机构组成。该伺服控制3D绘图机器人在实际工作中能以较小的驱动力矩来实现平面和空间绘图操作。其中，五连杆机器人执行机构利用五连杆结构实现二维平面复杂曲线绘制，五连杆结构利用适当的过盈配合，降低传动误差，使绘图过程便于精确稳定的控制；腰部辅助装置采用了嵌入式的结构，利用伺服电机增加可执行的工作空间；而仿人体肩部运动的3‑DOF并联底座使得绘图机器人能实现三自由度的空间绘图操作。产品具有结构灵活、占用空间小、兼容性及稳定性好、质量轻、成本低且定位精度良好等优点。

主权项

1.一种伺服控制3D绘图机器人，其特征在于：由3‑DOF并联底座、腰部辅助装置和五连杆机器人执行机构组成，其中，所述的3‑DOF并联底座具有一个底座(23)和一个位设于底座(23)上方的上底板(21)，在底座(23)和上底板(21)间设置有三组周向彼此相距120°的直线电机滚珠丝杠副(1)，各滚珠丝杠副(1)的丝杠端由直线电机(24)控制并铰装在底座(23)上，各滚珠丝杠副(1)的螺母端铰装在上底板(21)的下面；所述的腰部辅助装置具有一个设置在上底板(21)上的伺服电机(22)，在伺服电机(22)外罩配有带散热孔的电机罩(4)，在电机罩(4)的上端设有推力轴承(5)和法兰(8)；所述的五连杆机器人执行机构具有一副由机架(10)、两个大臂(17)和两个小臂(16)组成的五连杆机构，机架(10)与腰部辅助装置中伺服电机(22)的电机轴相连，另外借助法兰(8)和推力轴承(5)实现腰部辅助装置对机架(10)的辅助支撑，在机架(10)与两个大臂(17)的相交连接位置处各设有一个用于控制大臂(17)转角的舵机(7)，在两个小臂(16)的相交连接位置处装配有夹具(15)。