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CN106272346A - 具有三移动二转动解耦的五自由度分拣机器人装置 - Google Patents

具有三移动二转动解耦的五自由度分拣机器人装置 Download PDF

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Publication number
CN106272346A
CN106272346A CN201610790283.3A CN201610790283A CN106272346A CN 106272346 A CN106272346 A CN 106272346A CN 201610790283 A CN201610790283 A CN 201610790283A CN 106272346 A CN106272346 A CN 106272346A
Authority
CN
China
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platform
degree
chains
branch chains
moving
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201610790283.3A
Other languages
English (en)
Inventor
林荣富
郭为忠
梁瑞
傅建勋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Jiao Tong University
Original Assignee
Shanghai Jiao Tong University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Jiao Tong University filed Critical Shanghai Jiao Tong University
Priority to CN201610790283.3A priority Critical patent/CN106272346A/zh
Publication of CN106272346A publication Critical patent/CN106272346A/zh
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1679—Programme controls characterised by the tasks executed
    • B25J9/1687—Assembly, peg and hole, palletising, straight line, weaving pattern movement
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/003—Programme-controlled manipulators having parallel kinematics

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Abstract

一种具有三移动二转动解耦的五自由度分拣机器人装置，包括：三个平行支链结构、两个运动支链、两个传动支链、从上而下依次同轴设置的静平台、动平台和辅助平台，其中：每个平行支链结构的一端与静平台的边缘转动连接，另一端与动平台的边缘固定连接；两个运动支链的两端分别与静平台和动平台转动连接；动平台和辅助平台通过两个传动支链相连；三个平行支链结构与静平台相连的转动副的轴线两两夹角为60°，三个平行支链结构和两个运动支链通过转动副在静平台上相应位置设有驱动；本发明结构简单，工作速度快，安装方便。

Description

具有三移动二转动解耦的五自由度分拣机器人装置
技术领域
本发明涉及的是一种机器人设计制造领域的技术，具体是一种具有三移动二转动解耦的五自由度分拣机器人装置。
背景技术
并联机构通常由动平台和固定平台通过多条支链联结而成，较串联机构具有结构紧凑、刚度和承载能力强、累积误差小等优点，故得到广泛的工程实际应用；串联机构具有工作空间大等优点；混联机构则兼具并、串联机构的优点，广泛应用于工程实际应用中。
Delta机器人可实现三个移动和绕Z轴的转动，一般由机架、动平台、静平台、三条支链和一条中间传动支链组成，可完成高速分拣、插装、封装、包装等操作。但不能绕着水平轴线转动，所以难以满足较复杂的工作任务，在一定程度上限制其应用。
发明内容
本发明针对现有技术存在的上述不足，提出一种具有三移动二转动解耦的五自由度分拣机器人装置，采用串联和并联的混联机构，通过转动副和球副实现解耦的转动和移动，运动灵活，安装方便。
本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明包括：三个平行支链结构、两个运动支链、两个传动支链、从上而下依次同轴设置的静平台、动平台和辅助平台，其中：每个平行支链结构的一端与静平台的边缘转动连接，另一端与动平台的边缘固定连接；两个运动支链的两端分别与静平台和动平台转动连接；动平台和辅助平台通过两个传动支链相连。
所述的平行支链结构与静平台通过转动副相连。
所述的运动支链通过转动副与动平台和静平台相连。
所述的平行支链结构包括：两端分别设有球副的两个平行的支链。
所述的动平台上设有与球副相配合的球座。
所述的三个平行支链结构与静平台相连的转动副的轴线两两夹角为60°。
所述的运动支链通过成向铰副与转动副相连。
所述的静平台上设有与运动支链相连的转动副相配合的通孔。
所述的两个传动支链分别为双传动支链和三传动支链。
所述的双传动支链为两个端部相连的转动副。
所述的三传动支链为三个依次相连的转动副。
所述的两个传动支链的五个转动副在...平面上的映射为同一点。
所述的两个传动支链和动平台相连的转动副的轴线与动平台成一定角度。
所述的两个传动支链和动平台相连的转动副的轴线与两个运动支链和动平台相连的转动副的轴线重合。
所述的三个平行支链结构和两个运动支链通过转动副在静平台上相应位置设有驱动。
技术效果
与现有技术相比，本发明设计合理，结构简单紧凑，可用于点焊、喷涂和分拣、插装、封装、包装等场合，工作速度快，末端转动惯量小。
附图说明
图1为本发明示意图；
图2为平行支链结构示意图；
图3为运动支链连接示意图；
图4为静平台示意图；
图5为动平台示意图；
图6为动平台与辅助平台连接关系示意图；
图中：1为静平台，2为动平台，3为辅助平台，4为转动副，5为球副，6为成向铰副，7为平行支链结构，8为运动支链，9为双传动支链，10为三传动支链。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
如图1所示，本实施例包括：三个平行支链结构7、两个运动支链8、两个传动支链、转动副4、从上而下依次同轴设置的静平台1、动平台2和辅助平台3，其中：每个平行支链结构7的一端通过转动副4与静平台1的边缘相连，另一端与动平台2的边缘固定连接；两个运动支链8的两端通过转动副4分别与静平台1和动平台2相连；动平台2和辅助平台3通过两个传动支链相连。
如图2所示，所述的平行支链结构7包括：两端分别设有球副5的两个平行的支链。
如图5所示，所述的动平台2上设有与球副5相配合的球座。
所述的三个平行支链结构7与静平台1相连的转动副4的轴线两两夹角为60°。
如图3所示，所述的运动支链8通过成向铰副6与转动副4相连。
如图4所示，所述的静平台1上设有与运动支链8相连的转动副4相配合的通孔。
如图6所示，所述的两个传动支链分别为双传动支链9和三传动支链10。
所述的双传动支链9为两个端部相连的转动副4。
所述的三传动支链10为三个依次相连的转动副4。
所述的两个传动支链和动平台2相连的转动副4的轴线与动平台2成一定角度。
所述的两个传动支链和动平台2相连的转动副4的轴线与两个运动支链8和动平台2相连的转动副4的轴线重合。
所述的三个平行支链结构7和两个运动支链8通过转动副4在静平台1上相应位置设有驱动。
所述的驱动均安装于机架处。
本实施例的末端具有三个移动特征和两个转动特征，末端转动惯量小，移动与转动之间具有解耦性，即相互独立。

Claims (8)

1.一种具有三移动二转动解耦的五自由度分拣机器人装置，其特征在于，包括：三个平行支链结构、两个运动支链、两个传动支链、从上而下依次同轴设置的静平台、动平台和辅助平台，其中：每个平行支链结构的一端与静平台的边缘转动连接，另一端与动平台的边缘固定连接；两个运动支链的两端分别与静平台和动平台转动连接；动平台和辅助平台通过两个传动支链相连。
2.根据权利要求1所述的五自由度分拣机器人装置，其特征是，所述的平行支链结构与静平台通过转动副相连。
3.根据权利要求1所述的五自由度分拣机器人装置，其特征是，所述的运动支链通过转动副与动平台和静平台相连。
4.根据权利要求1所述的五自由度分拣机器人装置，其特征是，所述的平行支链结构包括：两端分别设有球副的两个平行的支链。
5.根据权利要求2所述的五自由度分拣机器人装置，其特征是，所述的三个平行支链结构与静平台相连的转动副的轴线两两夹角为60°。
6.根据权利要求3所述的五自由度分拣机器人装置，其特征是，所述的运动支链通过成向铰副与转动副相连。
7.根据权利要求1所述的五自由度分拣机器人装置，其特征是，所述的两个传动支链分别为双传动支链和三传动支链，双传动支链为两个端部相连的转动副，三传动支链为三个依次相连的转动副。
8.根据权利要求3所述的五自由度分拣机器人装置，其特征是，所述的三个平行支链结构和两个运动支链通过转动副在静平台上相应位置设有驱动。
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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
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RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

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