[发明专利]一种单动力移动六杆机器人

说明书

技术领域

本发明涉及一种单动力移动六杆机器人，具体涉及一种以空间六杆机构为基础的，通过部件的翻滚和摇摆来带动整体移动的单动力移动六杆机器人。

背景技术

空间六杆机器人以Schatz机构为基础，是典型的单闭链空间六杆6R机构。根据Schatz机构的单自由度的特点，仅使用一个电机即可驱动整个机构运动。此外，由于该杆件在空间的运动方式的特点，在日常生活中的各个领域都有很广泛的应用潜力。例如，中铝公司郑州研究院的平东涛研制的XPD型三维运动混合机，通过将Schatz机构应用在物料混合机上，利用其杆件在空间运动的特点，极大地提高了物料的混合效率。

发明内容

本发明要解决的技术问题：一般来说，Schatz机构多用于固定机械的场合，而不能应用于移动机构。

本发明的技术方案：单动力移动六杆机器人包括机架杆，电机，驱动杆，驱动轴，第一辅助杆，第一转动轴，动力杆，第二转动轴，第二辅助杆，传动轴，传动杆，机架转动轴，第一支撑杆、第二支撑杆和轴承座。

构成机构的零件结构：

所述的机架杆为截面为矩形的铝管；机架杆的1-d正面的一端设有用于安装电机输出轴的轴孔和用于螺栓连接的四个安装孔，机架杆的1-d正面上的另一端设有用于安装轴承座突出轴承的轴孔和用于螺栓连接的六个安装孔；机架杆的1-b反面的一端设有安装电机的安装槽，机架杆的1-b反面的另一端设有安装转动副的安装槽。

所述的第一支撑杆为截面为正方形的杆件，一端设置有圆角，用于支撑机架杆，另一端端面为正方形用于将支撑杆安装在机架杆上。

第二支撑杆与第一支撑杆的结构和外形尺寸相同。

所述的驱动杆为套筒，一端设有用于安装驱动轴的通孔，驱动轴轴线与驱动杆的轴线垂直相交；传动杆与驱动杆的外形尺寸相同。

所述的驱动轴两端均设有用于安装卡簧的卡簧槽，传动轴与驱动轴的结构尺寸相同。

所述的第一辅助杆的一端设有第一通孔5-a，且设有安装驱动杆的U形槽，第一辅助杆的另一端设有第二通孔5-b和第三通孔5-c，第二通孔5-b和第三通孔5-c同轴，设在第一通孔5-a与第二通孔5-b和第三通孔5-c的轴线在空间交错垂直；第二辅助杆与第一辅助杆的结构尺寸相同。

所述的第一转动轴两端设有用于安装卡簧的卡簧槽。第二转动轴与第一转动轴的结构尺寸相同。

所述的动力杆的一端设有用于安装第一转动轴的第一通孔7-a，动力杆的另一端设有安装第二转动轴的第二通孔7-b，第一通孔7-a与第二通孔7-b轴线在空间交错垂直；动力(7)的中心设有与地面进行相互作用的菱形末端执行结构。

构成机构的零件连接方式：

电机输出轴安装在机架杆的一端用于安装电机输出轴的轴孔中，并通过四个安装孔用螺钉进行固定，驱动杆以过盈配合的方式安装在电机上；轴承座安装在机架杆另一端的轴孔中，并通过六个安装孔用螺钉固定，机架转动轴插入轴承座中，并安装卡簧进行轴向固定，被动杆以过盈配合的方式安装在机架转动轴上；第一支撑杆焊接在机架杆的面1-a上，外侧有圆角端着地，第二支撑杆焊接在机架杆的面1-c上，外侧有圆角端着地，第一支撑杆和第二支撑杆在机架杆的焊接位置上下对称布置。

将驱动杆放入第一辅助杆的U形槽，将驱动轴穿过第一辅助杆的第一通孔5-a和驱动杆一端的通孔，并通过卡簧进行轴向固定；第二辅助杆、传动轴和传动杆的安装方式与驱动杆、驱动轴和第一辅助杆的安装方式相同。

将第一转动轴按顺序插入第一辅助杆的第二通孔5-b、动力杆的第一通孔7-a和第一辅助杆的第一通孔5-b，并用卡簧进行轴向固定；动力杆、第二转动轴和第二辅助杆的安装方式与动力杆、第一转动轴和第一辅助杆的安装方式相同。

第一支撑杆和第二支撑与机架杆的连接方式是多种类型的，如粘结、螺纹连接；第一支撑杆和第二支撑杆与地面接触的一端设置为弧形面，与地面的接触面近似为一条直线。

用于制作机架杆的材料是多种类型的，如木头、有机玻璃、合成树脂、合成碳纤维、镁合金或钛合等。

本发明的有益效果：本发明所述的单动力移动六杆机器人有单自由度，通过对于动力机的控制，驱动该机构进行移动。该机构结构简单，成本低廉，易于制造和工程实现。在民用领域，为中小学生提供了一个对几何形体及移动机构的认识，可用于制作玩具、教学教具，在军用领域，也可进一步设计改造为军用探测、排雷机器人。

附图说明

图1单动力移动六杆机器人装配原理图

图2机架杆结构图

图3第一支撑杆结构图