[发明专利]一种四自由度机器人

说明书

本发明涉及机器人技术领域，公开了一种四自由度机器人，包括：固定框架、固定座、多个驱动臂、多个驱动机构、第四轴、底座、末端以及航插，固定座设置于固定框架的顶端，多个驱动臂设置于固定框架上，由多个驱动臂对固定框架的角度进行调节，多个驱动机构设置于固定框架上，驱动机构的驱动端与驱动臂相连接，该四自由度机器人设计合理，结构简单，使用方法简单便于操作，该机器人末端提供三个平移自由度分别沿X，Y，Z轴运动，以及一个绕Z轴旋转的旋转自由度，该四自由度机器人主要运用于工业生产线代替工人完成分拣、搬运等工作，也可运用于加工行业用于雕刻打磨等用途，亦可用两台或多台作为协同机器人协同完成任务。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，特别是涉及一种四自由度机器人。

背景技术

随着人力成本的逐步提高，机器人代替人类作业成为一种趋势，目前自动化生产场景使用的串联或者并联机器人，并联结构由于其具有高精度、高刚性、强耦合、动态响应好的结构特点被广泛运用于现实生活中，其中delta机器人为其经典结构被大量运用于生产线等场合，但实际生产过程中发现传统delta存在承载能力差、精度差以及刚性差等结构缺点影响着运用的广度与深度。

现有的delta机器人并联结构中,主要存在以下缺点：

1、承载能力差，运动主动臂与运动从动臂的普通铰链，容易出现脱落现象，不利于机器运行，虽然有弹簧连接，适当的降低了脱落的现象，当机器人承载过大时，容易使普通铰链脱出球窝，从而导致机器人整体的承载能力变弱，不能很好的发展出电机本身的价值，从而抑制了机器人发挥出更大的作用。

2、精度差，在主动臂带动从动臂运动中，从动臂之间的弹簧拉扣用弹簧相连，会产生一些摩擦，在完成一些动作时，会出现适当的偏离现象等，因此在一定程度上影响了从动臂的准确性，当机器人承载过大时，容易使普通铰链脱出球窝，从而导致精度差。

3、减速机使用的是行星齿轮减速机，此减速机存在背隙现象，存在效率低，结构(装配)复杂的问题，减速比小的缺点，速度偏低，使用寿命较短，承载能力比较弱。

4、刚性差，由于运动从动臂的连接杆之间采用了弹簧约束和采用传统球铰，使机械臂更加容易变形，导致机械臂难以保持原来的状态，使机械臂的刚性变差。

发明内容

本发明所提供的一种四自由度机器人，以解决传统delta存在承载能力差、精度差以及刚性差等结构缺点影响着运用的广度与深度的问题。

为了达到上述的效果，本申请提供一种四自由度机器人，包括：固定框架110、固定座120、多个驱动臂200、多个驱动机构300、第四轴400、底座130、末端140以及航插150；

所述固定座120设置于所述固定框架110的顶端，多个所述驱动臂200设置于所述固定框架110上，由多个所述驱动臂200对固定框架110的角度进行调节，多个所述驱动机构300设置于所述固定框架110上，所述驱动机构300的驱动端与所述驱动臂200相连接，由所述驱动机构300带动所述驱动臂200进行转动，所述第四轴400的伸缩端与所述固定框架110的底端相连接，所述底座130与所述第四轴400的固定端相连接，且所述底座130与所述多个驱动臂200的底端相连接，由所述第四轴400调节所述固定座120以及所述底座130之间的间距，所述末端140设置于所述底座130的底部，所述航插150设置于所述固定座120的顶端。

优选的，所述驱动臂200包括：

主动臂210，所述主动臂210支撑端与所述固定框架110相连接；

上铰链220，所述上铰链220与所述主动臂210的连接端相连接；

一对从动臂230，一对所述从动臂230的顶端与所述上铰链220的连接端相连接；

下铰链240，所述下铰链240与一对所述从动臂230的底端相连接；