[发明专利]一种基于混联机构的力控建筑安装机器人

权利要求书

1.一种基于混联机构的力控建筑安装机器人，其特征在于，包括：

橡胶轮全向移动平台，实现机器人的大行程移动并适应施工现场复杂地形；

直线导轨，在全向移动平台停车状态下增大装置的作业范围；

三自由度混联机械臂，用于控制机械臂在空间内的三自由度运动并保证末端姿态不变；

四自由度力控混联作业模块，用于控制一个移动自由度和三个转动自由度，保证吸盘式瓷砖玻璃安装执行器完成瓷砖玻璃的取料与安装等操作，并控制作用在瓷砖玻璃上的外力；以及

瓷砖玻璃移动原料库，实现瓷砖玻璃等原料的随车移动。

2.根据权利要求1所述的一种基于混联机构的力控建筑安装机器人，其特征在于，所述橡胶轮全向移动平台包括：

移动平台车体，用于实现对安装机器人本体以及瓷砖玻璃移动原料库的搭载；

双排全向橡胶轮；车体下方布置两排四个具有转向功能的橡胶轮，可通过各橡胶轮之间转速和转向的配合实现在施工现场复杂地面条件下的全向移动。

3.根据权利要求1所述的一种基于混联机构的力控建筑安装机器人，其特征在于，所述三自由度混联机械臂包括：

大臂，第一连杆组和所述机械臂大臂构成平行四边形机构，以实现由底部驱动的绕底部转动副转动中心的转动运动；

小臂，第二连杆组和所述机械臂小臂构成平行四边形机构，通过外加第三连杆以实现由底部电机驱动的绕转动轴心的转动运动；

转动式底盘，转动式底盘可以实现机械臂整体绕竖直转轴的转动，保证机械臂末端实现空间三自由度移动。

4.根据权利要求1所述的一种基于混联机构的力控建筑安装机器人，其特征在于，所述四自由度力控混联作业模块包括：

混联模块定平台；

混联模块动平台；

第一支链，所述第一支链通过一个转动副与所述混联模块定平台连接，通过两个轴线互相垂直的转动副或一个虎克铰与所述混联模块动平台连接，所述第一支链包含一个由输入驱动的丝杠螺母运动副，以控制所述丝杠与所述螺母轴线之间的转动自由度和所述丝杠沿所述第一支链的移动自由度，在所述丝杠螺母运动副与所述虎克铰之间布置力控制单元，实现对支链内力的控制，并最终控制作用在瓷砖和玻璃上的外力；

第二支链和第三支链，所述第二支链和所述第三支链与所述第一支链结构相同，所述第一支链、所述第二支链和所述第三支链分别连接在所述混联模块定平台和所述混联模块动平台之间，构成闭环并联结构并可对瓷砖玻璃上所作用的外力进行控制。

吸盘式瓷砖玻璃安装执行器，所述吸盘式瓷砖玻璃安装执行器与混联模块动平台通过一个转动副连接，通过所述第一支链、第二支链、第三支链以及转动副可以保证吸盘式瓷砖玻璃安装执行器具有一个移动自由度和三个转动自由度。

5.根据权利要求1所述的一种基于混联机构的力控建筑安装机器人，其特征在于，所述四自由度力控混联作业模块还可包括：

混联模块定平台；

混联模块动平台；

第一支链，所述第一支链通过两个轴线互相垂直的转动副与所述混联模块定平台连接，通过一个转动副与所述混联模块动平台连接，所述第一支链包含一个由输入驱动的丝杠螺母运动副，以控制所述丝杠与所述螺母轴线之间的转动自由度和所述丝杠沿所述第一支链的移动自由度，在所述丝杠螺母运动副与所述转动副之间布置力控制单元，实现对支链内力的控制，并最终控制作用在瓷砖和玻璃上的外力；

第二支链和第三支链，所述第二支链和所述第三支链与所述第一支链结构相同，所述第一支链、所述第二支链和所述第三支链分别连接在所述混联模块定平台和混联模块动平台之间，构成闭环并联结构并可对瓷砖玻璃上所作用的外力进行控制；

吸盘式瓷砖玻璃安装执行器，所述吸盘式瓷砖玻璃安装执行器与混联模块动平台通过一个转动副连接，通过所述第一支链、第二支链、第三支链以及所述转动副可以保证吸盘式瓷砖玻璃安装执行器具有一个移动自由度和三个转动自由度。