[发明专利]一种串并联组合的机器人

权利要求书

1.一种串并联组合的机器人，其特征在于：包括机器人本体；所述机器人本体由底座组件以及作为活动部的前置部位和后置部位连接组成；所述前置部位采用双输入单输出的并联结构，且该并联结构形成反四边形机构；所述后置部位采用若干个关节串联结构；所述前置部位与底座组件可转动连接，前置部位与后置部位连接，实现通过串联和并联组合的方式组成机器人本体的活动部。

2.根据权利要求1所述的串并联组合的机器人，其特征在于：所述前置部位包括第一连杆、第二连杆、第三连杆、第四连杆、驱动装置一和旋转支座组件；所述旋转支座组件与底座组件可转动连接，并分别通过驱动装置一与第一连杆和第四连杆连接；所述第二连杆前端与第一连杆铰接，末端与第三连杆铰接；所述第三连杆与第四连杆铰接。

3.根据权利要求2所述的串并联组合的机器人，其特征在于：所述前置部位采用双输入单输出的并联结构是指：第一连杆和第二连杆以及第四连杆和第三连杆分别通过驱动装置一的驱动作为并联形式的双输入，第二连杆的末端与第三连杆铰接作为单输出，实现构成双输入单输出的并联结构。

4.根据权利要求2所述的串并联组合的机器人，其特征在于：所述第一连杆、第二连杆、第三连杆、第四连杆和旋转支座组件形成反平行四边形机构；

所述第一连杆和第四连杆上均设置有限位块，以避免反平行四边形机构在运动学求解上出现奇点。

5.根据权利要求2所述的串并联组合的机器人，其特征在于：所述驱动装置一包括第二伺服电机、第三伺服电机、第一肩关节减速器和第二肩关节减速器；所述第二伺服电机通过第一肩关节减速器与第一连杆连接；所述第三伺服电机通过第二肩关节减速器与第四连杆连接；

所述第二伺服电机和第三伺服电机对称安装于旋转支座组件的两侧，并相对设置。

6.根据权利要求5所述的串并联组合的机器人，其特征在于：所述第一肩关节减速器的安装固定端通过螺栓连接于所述的旋转支座组件的一侧，第一肩关节减速器的输出端与第一连杆连接，第一肩关节减速器的输入端一与第二伺服电机连接；第二伺服电机的旋转驱动第一连杆旋转运动；

所述第二肩关节减速器的安装固定端通过螺栓连接于所述的旋转支座组件的另一侧，第二肩关节减速器的输出端与第四连杆连接，第二肩关节减速器的输入端与第三伺服电机连接；第三伺服电机的旋转驱动第四连杆旋转运动。

7.根据权利要求2所述的串并联组合的机器人，其特征在于：所述后置部位包括第一腕部组件、第二腕部组件、末端执行器和驱动装置二；所述后置部位采用若干个关节串联结构是指：第一腕部组件、第二腕部组件和末端执行器三个关节通过驱动装置二依次连接，形成串联结构。

8.根据权利要求7所述的串并联组合的机器人，其特征在于：所述驱动装置二包括第四伺服电机、第一腕关节减速器、第五伺服电机和第二腕关节减速器；

所述第一腕关节减速器的固定端通过法兰与第二连杆的末端连接，第一腕关节减速器的输入端与第四伺服电机连接，第一腕关节减速器的输出端与第一腕部组件连接，第四伺服电机的旋转带动第一腕关节组件绕着第二连杆的轴线旋转；

所述第二腕关节减速器的固定端与第一腕部组件的末端铰接，第二腕关节减速器的输入端与第五伺服电机连接，第二腕关节减速器的输出端与第二腕部组件连接，第五伺服电机的旋转带动第二腕关节组件绕着第一腕部组件的轴线摆动。

9.根据权利要求7所述的串并联组合的机器人，其特征在于：所述末端执行器由第六伺服电机、末端减速器和用于连接夹具的末端输出法兰连接构成。

10.根据权利要求2所述的串并联组合的机器人，其特征在于：所述旋转支座组件与底座组件可转动连接是指：所述底座组件包括底座、第一伺服电机、一级齿轮减速机构和腰关节减速器；所述第一伺服电机安装在底座的顶面上，并与一级齿轮减速机构的输入端连接；所述腰关节减速器的安装固定端通过螺栓固定连接在底座的顶面，腰关节减速器的输入端与一级齿轮减速机构输出端连接，腰关节减速器的输出端与所述的旋转支座组件连接；所述第一伺服电机旋转经一级齿轮减速机构的转换输出，实现旋转支座组件绕着底座组件的垂线在水平面-170°～170°旋转。