[发明专利]四自由度大工作空间并联机器人机构

说明书

本发明涉及一种并联机器人机构，包括基座总成、上下臂杆组和末端组件。基座总成包括底座和固定在底座上的圆柱形的具有转轴的基柱。上下臂杆组包括上下主动臂组和上下从动杆组，其中，上下主动臂组与基柱以转动副连接，上主动臂与上从动杆以转动方式连接，下主动臂与下从动杆以转动方式连接。末端组件包括第一滑块和固定在该第一滑块上的立轴，所述的第一滑块被设置成沿空间上基本垂直于所述的转轴的方向线性运动，所述的立轴的轴线与所述的转轴在空间上基本平行。

技术领域

本发明涉及一种并联机器人机构，尤其涉及一种四自由度大工作空间并联机器人机构。本发明属于机构学以及机器人技术领域。

背景技术

在轻工、食品、药品及电子产品的分拣、包装和封装自动化生产线上，需借助机械手来完成高速拾放操作(即快速地将目标物体从一个位置搬运到另一个位置，这两个位置可能存在高度上的差异)。这样的操作往往还会伴随着目标物体姿态上的变化。所以，针对于此类操作较为理想的机械手末端执行器应当具备四个自由度(三平动和拾放平面内的转动)。现有的执行此类操作的机械手有串并联之分。现有的串联机器人惯量大、速度慢、精度低，但工作空间大。传统的并联机器人较之串联机器人有惯量小、速度大、精度高的优点。但传统的并联机器人工作空间相对较小。在近几年公开的专利中，提出了一些新型并联机器人克服这个缺点，但都很难完整的实现末端四自由度的运动能力。

发明内容

本发明提供一种并联机器人机构，旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

本发明的技术方案为一种并联机器人机构。该并联机器人机构包括基座总成，该基座总成包括底座和固定在所述的底座上的圆柱形的具有转轴的基柱。

所述的并联机器人机构还包括：第一上主动臂，该第一上主动臂的第一端与所述的基柱通过转动副连接；第二上主动臂，该第二上主动臂的第一端与所述的基柱通过转动副连接；第一上从动杆，该第一上从动杆的第一端与所述的第一上主动臂的第二端转动地连接；第二上从动杆，该第二上从动杆的第一端与所述的第二上主动臂的第二端转动地连接；设置在所述的第一上主动臂和所述的第二上主动臂下方的第一下主动臂，该第一下主动臂的第一端与所述的基柱通过转动副连接；设置在所述的第一上主动臂和所述的第二上主动臂下方的第二下主动臂，该第二下主动臂的第一端与所述的基柱通过转动副连接；第一下从动杆，该第一下从动杆的第一端与所述的第一下主动臂的第二端转动地连接；第二下从动杆，该第二下从动杆的第一端与所述的第二下主动臂的第二端转动地连接；末端组件，该末端组件包括第一滑块和固定在该第一滑块上的立轴，所述的第一滑块被设置成沿空间上基本垂直于所述的转轴(A1)的方向线性运动，所述的立轴的轴线与所述的转轴在空间上基本平行，其中，所述的末端组件的一部分结构都与所述的第一下从动杆的第二端以及所述的第二下从动杆的第二端转动地连接，所述的立轴都与所述的第一上从动杆的第二端以及所述的第二上从动杆的第二端转动地连接。

在一些实施例中，所述的末端组件包括：L型架，该L型架的一部分竖向结构布置在所述的第一下从动杆的第二端和所述的第二下从动杆的第二端的内部；设置在所述的L型架的拐角处的角端件；转动地连接在所述的角端件上的滑轮；支撑在所述的L型架的第一平面上的并且用于引导所述的第一滑块进行线性运动的第一导轨，所述的第一平面与所述的转轴(A1)在空间上垂直；支撑在所述的L型架的第二平面上的第二导轨，该第二平面与所述的第一平面形成夹角；由所述的第二导轨限定进行线性运动的第二滑块；固定连接所述的第一滑块和所述的第二滑块的绳索，其中，所述的绳索绕所述的滑轮折弯后穿过所述的第一下从动杆的第二端和所述的第二下从动杆的第二端的内部。

进一步，所述的末端组件包括：设置在所述的角端件上的至少一个引导件，其中每个引导件具有缺口，缺口的宽度允许所述的绳索通过，以用于定位所述的绳索受限制地围绕所述的滑轮折弯。

进一步，所述的末端组件包括与所述的L型架的一部分竖向结构固定连接的套筒，其中：所述的套筒在外筒面与轴承配合；所述的套筒的边缘设有与轴承定位的筒肩；所述的套筒在外筒面成型出凹陷的安装部，用于通过螺丝与所述的L型架固定。