[发明专利]混联式可移动重载铸造机器人

摘要

本发明公开了一种混联式可移动重载铸造机器人，包括四驱轮式移动平台、回转装置、立柱组件、升降驱动装置、并联工作臂、末端执行器和双目视觉系统。本发明的四驱轮式移动平台采用四轮全向轮驱动实现长距离灵活稳定行走，利用后液压支腿与可调液压支腿实现驻点自平衡支撑，提高作业的支撑稳定性，机器人本体具有空间五个运动自由度；回转装置、升降驱动装置可分别实现回转和升降调节，四自由度并联工作臂可对末端执行器进行姿态调节，可根据工作需要更换不同的末端执行器，满足中大型铸件的组芯、下芯、浇注和搬运等不同作业的需求，提高铸件组芯、下芯和浇注作业的效率、质量和安全性，降低了操作人员的劳动强度和生产成本。 1

主权项

1.一种混联式可移动重载铸造机器人，包括四驱轮式移动平台、回转装置、立柱组件、升降驱动装置、并联工作臂、末端执行器和双目视觉系统，其特征在于：所述的四驱轮式移动平台包括平台车架、前驱动轮、后驱动轮、后液压支腿、可调液压支腿、控制器、监视器和液压泵站，两个前驱动轮安装在平台车架的前端，两个后驱动轮安装在平台车架的后端，两条后液压支腿对称安装在平台车架后方的两个角上，所述的可调液压支腿安装在平台车架前方两侧，所述的控制器布置在平台车架的后端中部，所述的监视器固定安装在控制器的顶部，所述的液压泵站固定安装在平台车架的后端左侧；所述的回转装置固定安装在四驱轮式移动平台的前端，所述的立柱组件位于回转装置的正上方，且立柱组件的底部固定安装在回转装置的顶部；所述的升降驱动装置固定安装在立柱组件上，且升降驱动装置的前端与并联工作臂的后端通过铰链相连接；所述的并联工作臂为2RPU‑2RRPR结构的四自由度并联机构，所述的末端执行器安装在并联工作臂的前端，并联工作臂的后端安装在立柱组件上并可沿着立柱组件上下滑移；所述的双目视觉系统包括工业摄像机、图像采集卡和工业计算机，所述的工业摄像机有两部，且均设有LED照明光源，所述的图像采集卡集成安装在监视器内，所述的工业计算机集成安装在控制器内，所述的工业摄像机与图像采集卡通过数据线相连接，所述的图像采集卡与工业计算机通过数据线相连接；所述的回转装置包括回转底座、回转体、回转马达、回转齿轮、内齿圈和回转顶盖，所述的回转底座通过螺钉固定安装在平台车架上；所述的回转体套装在回转底座内，且与回转底座之间通过一个径向轴承和两个止推轴承相连接，所述的径向轴承采用圆柱滚子型径向轴承，所述的止推轴承为圆柱滚子型止推轴承；所述的回转马达固定安装在回转底座的下方，所述的回转齿轮安装在回转马达的输出轴上；所述的内齿圈通过螺钉固定安装在回转体内，且与回转齿轮保持内啮合；所述的回转顶盖固定安装在回转体的顶部，在所述的回转顶盖的底部中心还设有角度传感器；所述的立柱组件包括立柱底座、立柱和顶梁，所述的立柱底座位于回转顶盖的上方且与回转顶盖通过螺钉相固连，所述的立柱有两个，呈左右对称布置在立柱底座与顶梁之间，且与立柱底座、顶梁均固连，在其中一个立柱的内侧面上设有大位移传感器，在两个立柱的前侧面上均固定安装有前直线导轨，在两个立柱的后侧面上均固定安装有后直线导轨，且所述的后直线导轨采用Ω型直线导轨；所述的升降驱动装置包括升降马达、主动链轮、前导向链轮、后导向链轮、链条和配重块，所述的主动链轮、前导向链轮、后导向链轮和链条的数量均为二，且左右对称布置在立柱组件上，所述的升降马达固定安装在顶梁的顶部中间位置，两个主动链轮位于顶梁的中部两侧，且固定安装在升降马达的输出轴上，两个前导向链轮固定安装在顶梁的前侧面上，两个后导向链轮固定安装在顶梁的后侧面上；所述的链条的前端与并联工作臂的后端顶部通过铰链相连接，链条的后端与配重块通过铰链相连接，且所述的链条同时与主动链轮、前导向链轮、后导向链轮保持啮合；所述的配重块位于两个立柱的后侧，在配重块的前端设有两个对称布置的后滑块且与两个立柱上的后直线导轨通过滑移副相连接；所述的并联工作臂包括工作臂安装座、第一支链、第二支链、第三支链和第四支链，所述的工作臂安装座位于立柱的前侧，在所述的工作臂安装座的后端面上设有四个对称布置的前滑块且与立柱的前直线导轨通过滑移副相连接，所述的第一支链与第三支链的结构完全相同，其机构拓扑结构均为RPU结构，且呈左右对称布置在工作臂安装座上；所述的第二支链与第四支链的结构完全相同，其机构拓扑结构均为RRPR结构，且呈上下对称布置在工作臂安装座上。