[发明专利]一种基于Delta并联机构和张拉整体关节的五自由度机器人

说明书

一种基于Delta并联机构和张拉整体关节的五自由度机器人，属于并联机器人领域。所有电机均固定在定平台上，六个内围电机等分为三组并均布设置，定平台外边缘固定有三个大臂固定座，大臂固定座上下两端固定有两个滑轮支撑座总成，大臂一端与大臂固定座转动连接；每组中的两个内围电机上的卷扬与一组大臂驱动绳索的上、下端驱动绳索一端固定连接，上、下端驱动绳索绕过滑轮支撑座总成上的滑轮与大臂另一端固定连接，大臂另一端与小臂一端转动连接，小臂另一端与动平台转动关节的动平台转动连接，外围电机的卷扬与转动关节驱动绳索一端固定连接，转动关节驱动绳索另一端与末端执行器固定连接。本发明可以满足装配中对于末端执行器具有旋转位姿的要求。

技术领域

本发明属于并联机器人领域，具体涉及一种基于Delta并联机构和张拉整体关节的五自由度机器人。

背景技术

随着科学技术的进步，机器人技术逐渐应用于工业、医疗以及生活等领域中，工业中利用机器人进行装配以及对接的技术也逐渐成熟。目前在机器人精密装配领域应用较多的是多轴串联式机器人，但这种结构存在占地面积大、运动精度不稳定、移动速度较低等问题。传统的delta并联机器人具有运动精度高以及运动速度快的特点，但是由于其只具备x、y、z三个方向的平移自由度，而对于末端执行器有旋转位姿要求的情况需要末端串联旋转执行器，造成成本增加，且影响运动精度。

授权公告号为CN104625676A，授权公告日为2015年05月20日的发明专利公开了一种“轴孔装配工业机器人系统及其工作方法”。该轴孔装配工业机器人系统工作精度高，且接触力可控，可以通过示教以及轨迹规划生成一系列运动轨迹点。但该轴孔装配工业机器人系统由于是多轴串联机器人系统，占地面积大，价格高昂。

授权公告号为CN216505108U、授权公告日为2022年05月13日的实用新型专利公开了“一种Delta并联机器人”，该并联delta机器人应用一种类似十字联轴器的结构能够实现更大范围的运动并且运动更加灵活，但该三自由度机器人无法满足末端的旋转位姿要求。

发明内容

本发明的目的是为解决背景技术中存在的问题，提供一种基于Delta并联机构和张拉整体关节的五自由度机器人。

本发明的一种基于Delta并联机构和张拉整体关节的五自由度机器人，利用delta并联机器人运动精度高、节省空间、具有一定的柔顺性、成本较低的特点应用于轴孔装配或者携带管路进行对接加油等领域中。

本发明的一种基于Delta并联机构和张拉整体关节的五自由度机器人在传统delta三自由度机器人的基础上在末端利用张拉整体动平台转动关节的形式附加两个绕x、y轴方向的转动自由度，可以在保证具有较高运动精度的同时满足装配中对于末端具有旋转位姿的要求；利用张拉整体动平台转动关节的形式可以使末端相比串联操作手更加轻量且灵活；通过电机带动卷扬拉绳索的驱动方式使得电机布置更加灵活，节省空间，并且可以调节刚度满足一定的装配柔顺性。

实现上述目的，本发明采取下述技术方案：

一种基于Delta并联机构和动平台转动关节的五自由度机器人，包括定平台、动平台转动关节、三组大臂驱动绳索、九个电机、六个滑轮支撑座总成、三个大臂、三个小臂及三个大臂固定座；每组驱动绳索包括一根上端驱动绳索和一根下端驱动绳索；九个电机分别是六个内围电机和三个外围电机；