[实用新型]四自由度全解耦线性传动柱坐标式机械手

权利要求书

1、一种四自由度全解耦线性传动柱坐标式机械手，其特征在于它包括具有一纵臂(11)和一横臂(12)并且纵、横臂(11、12)之间构成为直角坐标关系的机架平台(1)，该机架平台(1)借助于横臂固定于主轴(2)上，主轴(2)枢置在底座(21)上；一大齿轮(3)，设在底座(21)上；第一、第二、第三驱动电机(4、5、6)，其中：第一、第二驱动电机(4、5)设在纵臂(11)上，并且第一驱动电机(4)与所述的大齿轮(3)相配合，第三驱动电机(6)设在横臂(12)上；一连杆机构(8)，与第二、第三驱动电机(5、6)联结；一随动机构(9)，设在横臂(12)上，并且与连杆机构(8)联结；一机械爪(7)，与随动机构(9)联结。

2、根据权利要求1所述的四自由度全解耦线性传动柱坐标式机械手，其特征在于所述的第一驱动电机(4)的电机轴(41)上固设有一小齿轮(411)，小齿轮(411)与大齿轮(3)啮合，第二驱动电机(5)的第一输出轴(51)为螺杆轴，其上配设有一纵向滑块(511)，并且该纵向滑块(511)与纵臂(11)滑动配合，第三驱动电机(6)的第二输出轴(61)为螺杆轴，其上配设有一横向滑块(611)，并且该横向滑块(611)与横臂(12)滑动配合，所述的连杆机构(8)与纵、横向滑块(511、611)联结；所述的连杆机构(8)包括第一、第二、第三、第四连杆(81、82、83、84)，第一连杆(81)的一端由第一铰接轴(811)与所述的纵向滑块(511)铰接；另一端通过第二铰接轴(812)与第四连杆(84)的一端铰接，第四连杆(84)的另一端与联结有机械爪(7)的随动机构(9)联结，第二连杆(82)的一端通过第三铰接轴(821)与第一连杆(81)铰接，另一端通过第四铰接轴(822)与横向滑块(611)铰接，第三连杆(83)的一端通过第五铰接轴(831)与第四连杆(84)铰接，另一端铰接在所述的第四铰接轴(822)上。

3、根据权利要求2所述的四自由度全解耦线性传动柱坐标式机械手，其特征在于所述的纵臂(11)上开设有纵向滑块槽(111)，所述的纵向滑块(511)与纵向滑块槽(111)滑动配合。

4、根据权利要求2所述的四自由度全解耦线性传动柱坐标式机械手，其特征在于所述的横臂(12)上开设有横向滑块槽(121)，所述的横向滑块(611)与横向滑块槽(121)滑动配合。

5、根据权利要求2所述的四自由度全解耦线性传动柱坐标式机械手，其特征在于所述的第二、第三铰接轴(812、821)之间的距离与所述的第四、第五铰接轴(822、831)之间的距离相等，并且，第三、第四铰接轴(821、822)之间的距离与第二、第五铰接轴(812、831)之间的距离相等。

6、根据权利要求1或2所述的四自由度全解耦线性传动柱坐标式机械手，其特征在于所述的第一、第二、第三驱动电机(4、5、6)为步进电机。

7、根据权利要求2所述的四自由度全解耦线性传动柱坐标式机械手，其特征在于所述的随动机构9包括第四驱动电机(91)、第一、第二、第三传动带轮(92、94、95)、第一传动带(93)、随动连杆(96)、第二传动带(97)、第四传动带轮(98)、连结杆(99)，第四驱动电机(91)设在横臂(12)上，第一传动带轮(92)固设在第四驱动电机(91)的动力输出轴(911)上，第二、第三传动带轮(94、95)并列地固设在第一传动带轮轴(941)上，第一传动带轮轴(941)以悬臂的形态地枢置在随动连杆(96)的上端部，第一传动带(93)套置在第一、第二传动带轮(92、94)上，第二传动带(97)的一端套置在第三传动带轮(95)上，另一端套置在第四传动带轮(98)上，第四传动带轮(98)固设在第二传动带轮轴(981)的中部，第二传动带轮轴(981)的一端枢置在第四连杆(84)的下端，另一端枢置在随动连杆(96)的下端，连结杆(99)的两端分别枢置在动力输出轴(911)、第一传动带轮轴(941)上，所述的机械爪(7)固设在第二传动带轮轴(981)的任意一端。

8、根据权利要求7所述的四自由度全解耦线性传动柱坐标式机械手，其特征在于所述的第一、第二、第三、第四传动带轮(92、94、95、98)为彼此直径相等、齿数相同的同步带轮。