[发明专利]基于三自由度和四自由度并联机构的混联组合汽车喷涂机器人

权利要求书

1.一种基于三自由度和四自由度并联机构的混联组合汽车喷涂机器人，其包括一个龙门机架和四个喷涂作业模块单元，所述喷涂作业模块单元分别由具有四个支链的空间四自由度并联机器人和具有三个支链的平面三自由度并联机器人组合构成，其中第一喷涂作业模块和第四喷涂作业模块结构相同，分别是对称安装在龙门机架的两个立柱上的空间四自由度并联机器人；第二喷涂作业模块和第三喷涂作业模块结构相同，分别是固接在各自的运动机架上的平面三自由度并联机器人，所述运动机架和龙门机架的上横梁通过移动副连接后可以实现在上横梁导轨上往复水平移动，所述龙门机架可在水平导轨上实现水平移动，通过将龙门机架的水平运动与所述喷涂作业模块单元的运动相结合，可控制各个喷涂模块单元的雾化器喷头的位姿，从而完成对待喷涂汽车的整车喷涂作业。

2.根据权利要求1所述的混联组合汽车喷涂机器人，其中第二喷涂作业模块和第三喷涂作业模块均是结构相同的三自由度五杆并联机构，其均包括运动机架、第一动平台、以及连接运动机架和第一动平台之间的左支链、右支链、移动支链，所述的左支链和右支链结构相同并用来控制安装第一雾化器喷嘴的第一动平台的位置，移动支链用来控制安装第一雾化器喷嘴的第一动平台的姿态，其中左支链包括连杆I、连杆II、运动副组I；右支链包括连杆III、连杆IV、运动副组II，运动副组I分别是连接于连杆I和运动机架之间的转动副、连接于连杆I和连杆II之间的转动副、连接于连杆II和第一动平台之间的转动副；运动副组II分别是连接连杆III和运动机架之间的转动副、连接于连杆III和连杆IV之间的转动副、连接于连杆IV和第一动平台之间的转动副，运动副组I和运动副组II中的转动副均同轴，左支链和右支链中连接运动机架与连杆之间的转动副分别是被驱动的。

3.根据权利要求2所述的混联组合汽车喷涂机器人，其中移动支链包括定滑块、滑杆、滑块和运动副组III，运动副组III有三个运动副，分别是连接于滑杆和定滑块之间的移动副、连接于滑杆和滑块之间的转动副、连接于滑块与第一动平台之间的移动副，滑杆和定滑块之间的移动副是被驱动的。

4.根据权利要求2所述的混联组合汽车喷涂机器人，其中移动支链可以只包括定滑块、滑杆和运动副组III’，运动副组III’有两个运动副，分别为连接于滑杆和定滑块之间的移动副、连接于滑杆与第一动平台之间的转动副。

5.根据权利要求1所述的混联组合汽车喷涂机器人，其中的第二喷涂作业模块和第三喷涂作业模块是结构相同的平面三自由度并联机器人，均包括第三运动机架、第三动平台、第一支链、第二支链、及第三支链，所述第一支链和第二支链具有相同的结构，所述第一支链包括滑块I、第一连杆、运动副组IV；所述第二支链包括滑块II、第二连杆、运动副组V，运动副组IV为连接于滑块I和第三运动机架之间的转动副、连接于滑块I和第一连杆之间的移动副、连接于第一连杆和第三动平台之间的转动副；运动副组V为连接于滑块II和第三运动机架之间的转动副、连接于滑块II和第二连杆之间的移动副、连接于第二连杆和第三动平台之间的转动副，连接于第一连杆和第三动平台的转动副与连接于第二连杆和第三动平台的转动副同轴，第一和第二支链中连接滑块与连杆之间的移动副分别被驱动的。

6.根据权利要求5所述的混联组合汽车喷涂机器人，其中所述第三支链包括第三定滑块、第三滑杆、第三滑块和运动副组VI，运动副组VI有三个运动副，具体为连接于第三滑杆和第三定滑块之间的移动副、连接于第三滑杆和第三滑块之间的转动副、连接于第三滑块与第三动平台之间的移动副，其中连接于第三滑杆和第三定滑块之间的移动副是被驱动的。

7.根据权利要求5所述的混联组合汽车喷涂机器人，其中所述第三支链只包括第三定滑块、第三滑杆和运动副组VI’，运动副组VI’有两个运动副，为连接于第三滑杆和第三定滑块之间的移动副、连接于第三滑杆与第三动平台之间的转动副。