[发明专利]一种含滚珠丝杠副驱动的六自由度工业机器人

摘要

本发明涉及一种含滚珠丝杠副驱动的六自由度工业机器人，通过腰部回转机构实现腰部整周转动，肩摆动机构和肘回转机构组成的两自由度的并联机构实现二维平动，分别由安装在回转平台上的电机带动滚珠丝杠驱动；由前臂旋转机构、腕回转机构和工具卡座回转机构相互连接的三个相互正交的旋转轴由三个电机分别独立驱动，实现执行末端工具的三自由度姿态调整。本发明既保持了串联机构较大工作空间的优点，又采用滚珠丝杠传动，不但保证了机构的刚度，而且降低驱动电机位置，获得较好的动力学特性，承载能力大，易于实现高速或超高速操作；具有无侧隙、刚度高，便于实现微动进给，累积误差小，运动精度高，正逆运动学求解方便，便于控制的优点。

主权项

一种含滚珠丝杠副驱动的六自由度工业机器人，包括腰部回转机构、肩摆动机构、肘回转机构、前臂旋转机构、腕回转机构、工具卡座回转机构、机座及回转平台；其特征在于：所述的腰部回转机构通过回转平台由第十六转动副安装在机座上，第十六转动副由第一伺服电机驱动，实现腰部整周转动；所述肩摆动机构包括回转平台、第一滚珠丝杠、第一滚珠丝杠套筒、第一连杆、第二连杆和第三连杆，第一滚珠丝杠与回转平台由第一转动副连接，第一滚珠丝杠与第一滚珠丝杠套筒由第一螺旋副连接，第一连杆与第一滚珠丝杠套筒由第十一转动副连接，第一连杆与回转平台由第三转动副连接，第一连杆与第二连杆由第十转动副连接，第三连杆与回转平台由第四转动副连接，第二连杆与第三连杆由第九转动副连接，第一滚珠丝杠由第二伺服电机驱动；所述肘回转机构包括第二滚珠丝杠、第二滚珠丝杠套筒、第四连杆、第五连杆和第六连杆，第二滚珠丝杠与回转平台由第二转动副连接，第二滚珠丝杠与第二滚珠丝杠套筒由第二螺旋副连接，第四连杆与第二滚珠丝杆套筒由第十二转动副连接，第四连杆与回转平台由第五转动副连接，第四连杆与第五连杆由第六转动副连接，第五连杆与第六连杆由第七转动副连接，第三连杆与第六连杆由第八转动副连接；第二滚珠丝杠由第三伺服电机驱动；所述前臂旋转机构、腕回转机构和工具座回转机构组成三维转动机构，前臂旋转机构由前臂与第六连杆通过第十三转动副连接，由安装在第六连杆上的第四伺服电机驱动，腕回转机构由前臂与手腕通过第十四转动副连接，由安装在前臂上的第五伺服电机驱动，工具卡座回转机构由手腕与末端工具卡座通过第十五转动副连接，由安装在手腕上的第六伺服电机驱动。