[发明专利]一种高精度汽车码垛机器人

说明书

本发明提供一种高精度汽车码垛机器人，包括一个串联码垛主链、一个摇臂微调控制子链和一个执行机构子链。所述的串联码垛主链可以控制此汽车机器人在空间内进行六自由度的运动；所述摇臂微调控制子链由两个摇臂和两根连杆组成四杆机构，并安装在大臂上，通过四杆机构对主链进行微调控制；所述执行机构子链对大臂进行支撑和调节。本发明通过多个机械臂与机身的连接，从而实现末端轨迹的六自由度输出，此机构具有动作敏捷、精度高、运动惯量小，动力性能好，并且结构紧凑、工作空间大、承载大、多种运动轨迹输出、控制简单，可以运用到码垛的多种场合。

技术领域

本发明涉及汽车机器人领域，特别是一种高精度汽车码垛机器人。

背景技术

传统的串联机器人具有结构简单、成本低、工作空间大等优点，但是随着社会的发展和进步、人民生活水平的提高，对于汽车的要求也越来越高，传统的串联机器人的缺点逐渐显现出来，不能满足现代社会的发展需要，因此急需要一种全新的汽车码垛装置。现在新兴的并联机器人和传统的串联机器人相比较，具有无累积误差、精度较高、结构紧凑、承载能力大、刚度高且末端码垛执行器惯性小等特点，驱动装置可置于定平台上或接近定平台的位置，这样运动部分重量轻，速度高，动态响应好；但是并联机器人的明显缺点是工作空间小和结构复杂。

本发明所提供的一种高精度汽车码垛机器人，包括一个串联码垛主链和一个摇臂微调控制子链，所述的串联码垛主链可以控制此汽车机器人在空间内进行六自由度的运动；所述摇臂微调控制子链由两个摇臂和两根连杆组成四杆机构，并安装在大臂上，通过四杆机构对主链进行微调控制，机构具有重量轻，结构紧凑，刚度好，承载力大，工作空间大，不仅能满足汽车码垛作业，同时也节省了大量的劳动力，节约开支。这种摇臂微调控制子链的汽车码垛机器人具有良好的控制功能，可以由单人进行操作，可靠性高，机构具有结构紧凑，控制简单的优点，工作空间大，使机构重心后移，可以运用于更多场合。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高精度汽车码垛机器人，包括一个串联码垛主链、一个摇臂微调控制子链和一个执行机构子链，所述的串联码垛主链可以控制此汽车机器人在空间内进行六自由度的运动；所述摇臂微调控制子链由两个摇臂和两根连杆组成四杆机构，并安装在大臂上，通过四杆机构对主链进行微调控制；所述执行机构子链对大臂进行支撑和调节，本发明通过多个机械臂与机身的连接，从而实现末端轨迹的六自由度输出，此机构具有动作敏捷、精度高、运动惯量小，动力性能好，并且结构紧凑、工作空间大、承载大、多种运动轨迹输出、控制简单，可以运用到码垛的多种场合，解决传统串联机器人关于所需力矩大，刚度低和工作空间小的缺点。

本发明通过以下技术方案达到上述目的:一种高精度汽车码垛机器人，由串联码垛主链、摇臂微调控制子链和执行机构子链组成，其结构和连接方式为:

所述串联码垛主链由车体、主臂、大臂、第二摇臂、肩臂、腕臂和码垛臂连接而成，立柱第一个连接端通过第十二转动副与车体连接，立柱第二个连接端通过第一转动副与主臂一端连接，主臂另一端通过第一球副与大臂第一个连接端连接，大臂第二个连接端通过第二转动副与第二摇臂第一个连接端连接，第二摇臂第二个连接端通过第三转动副与肩臂一端连接，肩臂另一端通过第四转动副与腕臂一端连接，腕臂另一端通过第五转动副与码垛臂连接。

所述摇臂微调控制子链由第一摇臂、第二摇臂、第一连杆和第二连杆连接而成，第一摇臂第一个连接端通过第六转动副与大臂第三个连接端连接，第一摇臂第二个连接端通过第七转动副与第一连杆一端连接，第一连杆另一端通过第八转动副与第二摇臂第二个连接端连接，第一摇臂第三个连接端通过第九转动副与第二连杆一端连接，第二连杆另一端通过第十转动副与第二摇臂第三个连接端连接。

所述执行机构子链由车体、曲柄臂、第三连杆、大臂和滑块连接而成，滑块一端通过第一移动副与主柱第三个连接端滑槽连接，滑块另一端通过第十一转动副与曲柄臂一端连接，曲柄臂另一端通过第十一转动副与第三连杆一端连接，第三连杆另一端通过第二球副与大臂第四个连接端连接。