[发明专利]一种上置式多自由度绳驱并联机器人

说明书

一种上置式多自由度绳驱并联机器人，涉及一种绳驱并联机器人。本发明解决了现有的绳驱并联机器人存在运行精度低、稳定性比较差和工作范围较为有限的问题。本发明的多个绳驱单体结构安装在运动平台的上端，多个绳驱单体结构的末端搭载运动平台实现悬停或运动；每个绳驱单体结构均包括动力驱动单元、排线单元、导向单元、力位传感器模块和外结构框，动力驱动单元安装在外结构框上，排线单元安装在动力驱动单元的下方，导向单元安装在外结构框上，力位传感器模块安装在导向单元和动力驱动单元上，绳索的一端固定安装在动力驱动单元上，绳索的另一端沿着排线单元往复运动。本发明用于绳驱机器人领域。

技术领域

本发明涉及一种绳驱并联机器人，具体涉及一种上置式多自由度绳驱并联机器人。

背景技术

在新一轮科技革命和产业变革中，智能制造已成为世界各国抢占发展机遇的制高点和主攻方向。智能制造日益成为未来制造业发展的重大趋势和核心内容，是加快发展方式转变，促进工业向中高端迈进、建设制造强国的重要举措，也是新常态下打造新的国际竞争优势的必然选择。

当前市面上所能见到的绳驱机器人以绳驱串联式机器人为主，以往的绳驱并联机器人装置由于传动环节机构复杂、导线单元设计方案不合理等原因,导致其运行精度一般比较低，难以实现先进制造行业对于高精度的要求。另外，传统的绳驱串联机器人由于串联式结构引起误差累积的结构缺陷导致其稳定性比较差，工作范围较为有限。

综上所述，现有的绳驱并联机器人存在运行精度低、稳定性比较差和工作范围较为有限的问题。

发明内容

本发明为了解决现有的绳驱并联机器人存在运行精度低、稳定性比较差和工作范围较为有限的问题。进而提供了一种上置式多自由度绳驱并联机器人。

本发明的技术方案是一种上置式多自由度绳驱并联机器人，它包括架体，它还包括多个绳驱单体结构，多个绳驱单体结构安装在运动平台的上端，多个绳驱单体结构的末端搭载运动平台实现悬停或运动；每个绳驱单体结构均包括动力驱动单元、排线单元、导向单元、力位传感器模块和外结构框，动力驱动单元安装在外结构框上，排线单元安装在动力驱动单元的下方，导向单元安装在外结构框上，力位传感器模块安装在导向单元和动力驱动单元上，绳索的一端固定安装在动力驱动单元上，绳索的另一端沿着排线单元往复运动。

进一步地，动力驱动单元包括绕线滚筒和绕线力矩电机，绕线滚筒转动安装在外结构框上，绕线力矩电机安装在外结构框的外侧壁上，且绕线力矩电机的输出轴与绕线滚筒连接。

进一步地，排线单元包括排线电机、排线丝杠、排线滑轮、前排线导杆、后排线导杆和丝杠滑台，排线电机安装在绕线力矩电机下方的外结构框上，排线丝杠安装在外结构框内并与排线电机的输出轴连接，前排线导杆和后排线导杆分别平行安装在排线丝杠前后两侧的外结构框内，丝杠滑台安装在排线丝杠、前排线导杆和后排线导杆上，排线滑轮安装在丝杠滑台上。

进一步地，导向单元包括连接板、外导向滑轮、外导向转台、内导向孔板、内导向转轴、外导向转轴、外导向孔板、内导向转台和内导向滑轮，连接板安装在外结构框的侧壁上，且连接板的两端分别伸向外结构框的内侧和外侧，外导向转台和内导向转台分别通过内导向转轴和外导向转轴转动安装在外结构框内侧和外侧的连接板上，外导向滑轮安装在外导向转台上，内导向孔板安装在连接板上，内导向滑轮安装在内导向转台上，外导向孔板安装在内导向孔板和外导向转轴之间的连接板上。

进一步地，内导向孔板和外导向孔板上均开设导向孔。

进一步地，力位传感器模块包括张力传感器、张力测量滑轮和编码器，张力测量滑轮转动安装在内导向孔板上，张力传感器安装在张力测量滑轮的轴孔处，编码器安装在外结构框的外侧壁上并与绕线滚筒连接。

进一步地，架体为长方体框架。

进一步地，多个绳驱单体结构之间采用多绳索并联的方式与运动平台连接，并分别安装在架体的上端面上。