[发明专利]一类可重构工业机器人

权利要求书

1.一种可重构工业机器人机构，该机器人机构包含两类可以实现自由度类型重构的机 构：一类是通过两个独立机构的相互作用，利用其末端操作器的相对刚体运动实现给定机器 人运动任务的协作机构；二类是支链可以实现与动平台自动连接或者拆分的并联机构，协作 机构可方便快捷地将不同自由度类型的机构进行组合，从而获得不同的刚体运动，而可拆分 并联机构的支链可以通过拆分或连接到共同的动平台，使得机构可以工作在串联机构状态或 者并联机构状态，从而获得多种不同自由度类型运动；所述机器人机构包括三个功能独立的 并联机构模块，分别是：模块1，用于抓取放置操作的平面2自由度5连杆并联机构；模块2， 用于加工操作的1移动2转动3PRS并联机构；模块3，用于加工时工件定位的平面2自由度 并联定位平台；模块3是一种并联定位平台，其可以在垂直于定位平台平面的方向上有比较 好的刚性，并且是一种解耦机构，方便实现位置控制以及实现高精度定位；由模块1实现把 需要加工的工件抓取并放置到模块3上，实现装夹与定位后，由模块2与模块3相互协作， 组成协作机构，实现加工运动；待加工完毕，模块1负责把完成的工件搬运到指定位置，接 着抓取下一个待加工工件；即模块1与模块3组成协作机构，实现工件的装夹与卸载，模块 2与模块3组成协作机构，完成加工运动，模块3在整个工作过程中被重复利用，实现自由 度类型的重构。

2.按照权利要求1所述的可重构工业机器人机构，其特征在于：该可重构工业机器人通 过协作机构和可拆分并联机构，根据不同的作业任务需要实现自动重构或者人为重构，从而 获得机器人作业所需要的不同自由度类型；协作机构中的两个独立机构可以包含相同的自由 度类型或者完全不同的自由度类型，但其末端操作器的相对刚体运动可实现需要的运动自由 度；可拆分并联机构可工作在串联机构状态或者链接到一个共同的动平台而工作在并联机构 状态，该机构可充分发挥并联和串联机构的优点而避免它们的缺点，该可重构机器人机构适 用于多作业任务或作业任务性能要求多样性的工作场合，通过机器人重构的方式适应多种作 业任务的需要。

3.按照权利要求2所述的可重构工业机器人机构，该机构可以根据实际工作任务的需 要，包含多个协作机构与可拆分并联机构，该可重构工业机器人在工作过程中部分自由度可 以多次被重复利用，从而用较少的自由度数实现较多的功能。