[实用新型]一种六自由度中型串联教学机器人

说明书

技术领域

本发明涉及一种六自由度中型串联教学机器人。 

背景技术

在公知的技术领域,随着我国国民经济的迅速发展，企业对机器人技能人才的需求越来越迫切。特别是我国加入世界贸易组织后，企业之间的竞争将在很大程度上表现为对技能人才的竞争，由此将极大地激发我国广大高职院校学生在机器人学习、掌握技术、能力培养方面的热情。机器人发展因此而带来的人才培养需求更开始显现，当前各高职高校纷纷建立机器人实验室等教学手段，因此，相关的教学机器人设备是否符合教学与就业需求显得尤为重要。以工业机器人产品为原型的工业作业型教学机器人以低成本工业化设计越来越成为高职高校机器人教学平台之一，这类机器人保留工业机器人所有特征，具有更好的开放性和可扩展性，更强的交互性和动手能力，良好的人机界面等因素，且低成本设计，安全可靠。对普及学生的机器人技能教育、科技的社会化都具有重要的意义。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种机械结构与控制均符合工业串联机器人特征和工业标准设计、在机器人技术的教学过程中能够解决工业操作实践缺乏普及平台问题的六自由度中型串联教学机器人。 

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种六自由度中型串联教学机器人，具有机器人底座、六自由度中型串联教学机器人本体、机器人末端工具、气路系统、机器人控制系统和工件实验台，所述机器人控制系统安装于钣 金控制柜内，在所述钣金控制柜的前面板配置控制操作按钮，所述机器人末端工具安装在六自由度中型串联教学机器人本体上，所述的六自由度中型串联教学机器人本体安装机器人底座上，所述机器人底座通过地脚螺栓与地面固定连接，工件实验台位于机器人前方适合位置。 

进一步的，作为一种具体的实施方式，本发明中所述六自由度中型串联教学机器人本体的高度为1150mm，最大展开半径为870mm；所述的机器人控制系统为基于PC104总线的嵌入式运动控制器，在所述的机器人控制系统的内部堆栈式安装有三块二轴运动控制卡，所述机器人控制系统具有图形化示教盒和Windows环境接口；所述的工件实验台具有轴、套两种尼龙工件和铝合金实验台。 

进一步的，作为一种具体的机构形式，本发明中所述六自由度中型串联教学机器人本体通过一关节、二关节、三关节、四关节、五关节、六关节实现旋转运动、回转运动两种形式，且各关节的电机、传感器的电缆均设置在弹簧护线管内，且六自由度中型串联教学机器人本体采用透明式的封装结构。 

进一步的，作为一种具体的结构形式，本发明中所述的一关节包含交流伺服电机、谐波减速器、机器人底座、光电传感器。 

进一步的，作为一种具体的结构形式，本发明中所述的二关节包含交流伺服电机、RV减速器、二节大臂、光电传感器。 

进一步的，作为一种具体的结构形式，本发明中所述的三关节包含步进电机、谐波减速器、同步齿形带、光电传感器、三节支架。 

进一步的，作为一种具体的结构形式，本发明中所述的四关节包含步进电机、谐波减速器、光电传感器、四节支座。 

进一步的，作为一种具体的结构形式，本发明中所述的五关节包含步进电机、谐波减速器、同步齿形带、关节支座、光电传感器。 

进一步的，作为一种具体的结构形式，本发明中所述的六关节包含步进电机、同步齿形带、锥齿轮传动、谐波减速器、光电传感器。 

进一步的，为了使得机器人的适用性更加广泛，本发明在所述机器人末端工具上可安装有气动手爪工具、轨迹喷涂工具或其他抓取工具。 

本发明的有益效果是：本发明中六自由度中型串联教学机器人本体基于低成本和工业串联一致性设计，机械系统可视化，控制系统全面开放，应用工业串联一致的示教盒操作，采用工业串联机器人常用的示教再现工作模式。六自由度中型串联教学机器人作为高等机器人技术教学平台使用，符合工业机器人的特点，同时低成本设计又能满足现代高等和职业教育对教学用机器人的需求。通过实验学习，可掌握工业串联机器人的基础组成和工作原理，了解机器人基本单元技术（机构、控制、传感器），可完成不同规则的搬运与装配实验，让学生全面掌握工业机器人机械传动部件的选择、装配、结构件的设计、传感器的选择和使用、电机的选择和使用、计算机编程和调试等技术，使学生在机器人及机电系统的设计、装配、调试能力均能得到提高。对加快高素质技能型人才培养，推进经济与社会的跨越式发展具有重要意义。 

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。 

图1是本发明总成结构的三视图；