[发明专利]基于双蜗杆的双极坐标四自由度并联机器人

权利要求书

1.一种基于双蜗杆的双极坐标四自由度并联机器人，其特征在于：包括上丝杠机构、下丝杠机构、穿刺针机构、双蜗杆传动机构、主连接板、并联平台固定架和支撑架，其中，并联平台固定架一端设置有三爪结构，其三爪结构通过紧固螺钉固定在主连接板上，并联平台固定架另一端还设置有螺纹接口，其通过螺纹接口与支撑架连接，而双蜗杆传动机构位于主连接板一侧并与主连接板连接，上丝杠机构和下丝杠机构分别对称设置于主连接板中心的两侧，并分别与双蜗杆传动机构连接，形成两个转动自由度，而穿刺针机构则同时设置在上丝杠机构和下丝杠机构上，形成两个移动自由度。

2.根据权利要求1所述的基于双蜗杆的双极坐标四自由度并联机器人，其特征在于，所述的双蜗杆传动机构包括双蜗杆电机座、联轴器支撑座、蜗杆座、直流电机A、直流电机B、联轴器A、联轴器B、蜗杆A、蜗杆B、涡轮A、涡轮B、涡轮轴承座A和涡轮轴承座B，其中，双蜗杆电机座、联轴器支撑座和蜗杆座通过螺钉固定在主连接板上，直流电机A和直流电机B平行固定在双蜗杆电机座上，其输出轴分别与联轴器支撑座支撑的联轴器A和联轴器B连接，联轴器A和联轴器B的另一端还分别连接有蜗杆A和蜗杆B，蜗杆A和蜗杆B的轴线平行，其支撑在蜗杆座上，且与蜗杆座中的两个轴承配合，而涡轮A和涡轮B则分别支撑在涡轮轴承座A和涡轮轴承座B上，且涡轮A和涡轮B的转动轴在一条中心线上，上述的蜗杆A和蜗杆B分别与涡轮A和涡轮B相互配合连接。

3.根据权利要求1所述的基于双蜗杆的双极坐标四自由度并联机器人，其特征在于，所述的上丝杠机构包括上丝杠轴承座端盖、上丝杠轴承座、上丝杠导向罩、上滚珠丝杠、上丝杠螺母、上丝杠电机座、上丝杠联轴器和上丝杠直流电机，其中，上丝杠电机座分别与上述的涡轮A的主轴过盈配合固定连接，上丝杠直流电机通过螺钉连接在上丝杠电机座的侧面，其输出轴与上丝杠联轴器一端锁固，上丝杠联轴器的另一端与穿过上丝杠电机座上的轴承座的上滚珠丝杠的一端连接，上滚珠丝杠与上丝杠电机座的输出轴同轴设置，且其另一端通过上丝杠轴承座限位并支撑，上丝杠轴承座端盖设置在上丝杠轴承座的端部，而上丝杠导向罩则设置在上丝杠轴承座和上丝杠电机座之间，且套在上滚珠丝杠的外部，并与上滚珠丝杠的轴同心设置，上丝杠导向罩在其侧面中部还开有沿上滚珠丝杠轴线方向的导向槽A，上丝杠螺母套在上滚珠丝杠上且限位在导向槽A中。

4.根据权利要求3所述的基于双蜗杆的双极坐标四自由度并联机器人，其特征在于，所述的上丝杠导向罩的上部还设置有视觉定位模板。

5.根据权利要求1所述的基于双蜗杆的双极坐标四自由度并联机器人，其特征在于，所述的下丝杠机构包括下丝杠轴承座端盖、下丝杠轴承座、下丝杠导向罩、下滚珠丝杠、下丝杠螺母、下丝杠电机座、下丝杠联轴器和下丝杠直流电机，其中，下丝杠电机座分别与上述的涡轮B的主轴过盈配合固定连接，下丝杠直流电机通过螺钉连接在下丝杠电机座的侧面，其输出轴与下丝杠联轴器一端锁固，下丝杠联轴器的另一端与穿过下丝杠电机座上的轴承座的下滚珠丝杠的一端连接，下滚珠丝杠与下丝杠电机座的输出轴同轴设置，且其另一端通过下丝杠轴承座限位并支撑，下丝杠轴承座端盖设置在下丝杠轴承座的端部，而下丝杠导向罩则设置在下丝杠轴承座和下丝杠电机座之间，且套在下滚珠丝杠的外部，并与下滚珠丝杠的轴同心设置，下丝杠导向罩在其侧面中部还开有沿下滚珠丝杠轴线方向的导向槽B，下丝杠螺母套在下滚珠丝杠上且限位在导向槽B中。

6.根据权利要求1所述的基于双蜗杆的双极坐标四自由度并联机器人，其特征在于，所述的穿刺针机构包括穿刺针、穿刺针固定机构A和穿刺针固定机构B，穿刺针固定机构A和穿刺针固定机构B分别设置在上丝杠机构和下丝杠机构上，而穿刺针则同时固定在穿刺针固定机构A和穿刺针固定机构B上。

7.根据权利要求6所述的基于双蜗杆的双极坐标四自由度并联机器人，其特征在于，所述的穿刺针固定机构A包括导向套U形定位环A、导向套柱形定位环A、定位环销A和穿刺针导向套A，导向套U形定位环A与上述的上丝杠螺母通过滑动轴承连接，且其为对称结构，其转动轴垂直于上滚珠丝杠的轴，导向套柱形定位环A通过其两侧的定位环销A连接在导向套U形定位环A的开口端，其内部还同心设置有穿刺针导向套A，而穿刺针则穿设在穿刺针导向套A内。