[发明专利]一种六自由度混联机器人

摘要

本发明公开了一种六自由度混联机器人,属于工业机器人技术领域。该混联机器人包括机架、连杆同步带传动机构、末端执行机构及驱动装置；本发明中第五电机、第六电机控制第一主动臂、第二主动臂的转动，用于实现第二从动臂的平动；第一电机、第二电机、第三电机、第四电机控制第一主动轮、第二主动轮、第三主动轮、第四主动轮的转动，用于实现第一丝杠、第二丝杠、第三丝杠及花键轴的运动，并最终实现末端连接法兰的空间多方向翻转及自身的旋转运动，从而实现末端连接法兰的理想动作。本发明六自由度混联机器人，采用伺服系统，动作精确平稳，操作采用人机界面，操作灵活，能够在工业生产领域广泛运用。

主权项

1.一种六自由度混联机器人，其特征在于该机器人包括机架(1)、连杆同步带传动机构(2)、末端执行机构(3)及驱动装置；所述驱动装置包括第一电机(4-1)、第一减速机(4-2)、第二电机(5-1)、第二减速机(5-2)、第三电机(6-1)、第三减速机(6-2)、第四电机(7-1)、第四减速机(7-2)、第五电机(8-1)、第五减速机(8-2)、第六电机(9-1)及第六减速机(9-2)，所述第一电机(4-1)、第一减速机(4-2)、第二电机(5-1)、第二减速机(5-2)、第三电机(6-1)、第三减速机(6-2)、第四电机(7-1)、第四减速机(7-2)、第五电机(8-1)、第五减速机(8-2)、第六电机(9-1)及所述第六减速机(9-2)配套安装在所述机架(1)上，作为整个机器人的动力装置；所述连杆同步带传动机构(2)包括第一主动轮(4-3)、第二主动轮(5-3)、第三主动轮(6-3)、第四主动轮(7-3)、第一从动轮(10)、第二从动轮(11)、第三从动轮(12)、第四从动轮(13)、第一连接轴(14)、第二连接轴(15)、第一主动臂(16)、第二主动臂(17)、第一从动臂(18)、第二从动臂(19)、第三连接轴(20)、第四连接轴(21)、第五连接轴(22)、第六连接轴(23)、第一中间轮(24)、第二中间轮(25)、第三中间轮(26)、第四中间轮(27)、第五中间轮(28)、第六中间轮(29)、第七中间轮(30)、第一同步带(31)、第二同步带(32)、第三同步带(33)及第四同步带(34)，所述第一主动轮(4-3)、第二主动轮(5-3)、第三主动轮(6-3)及所述第四主动轮(7-3)分别安装在所述第一减速机(4-2)、第二减速机(5-2)、第三减速机(6-2)及所述第四减速机(7-2)上，所述第一连接轴(14)固接在所述第五减速机(8-2)的轴上，所述第二连接轴(15)固接在所述第六减速机(9-2)的轴上，所述第一从动轮(10)、第二从动轮(11)通过轴承安装在所述第一连接轴(14)上，所述第三从动轮(12)、第四从动轮(13)通过轴承安装在所述第二连接轴(15)上，所述第一主动臂(16)的一端安装在所述第五电机(8-1)上，所述第一主动臂(16)的另一端通过所述第五连接轴(22)与所述第一从动臂(18)相连接，所述第二主动臂(17)的一端安装在所述第六电机(9-1)上，所述第二主动臂(17)的另一端通过所述第三连接轴(20)与所述第二从动臂(19)相连接，所述第一从动臂(18)通过所述第四连接轴(21)与所述第二从动臂(19)相连接，所述第六连接轴(23)固接在所述第一从动臂(18)上，所述第一中间轮(24)、第二中间轮(25)通过轴承安装在所述第三连接轴(20)上，所述第三中间轮(26)、第四中间轮(27)通过轴承安装在所述第四连接轴(21)上，所述第五中间轮(28)、第六中间轮(29)通过轴承安装在所述第五连接轴(22)上，所述第七中间轮(30)通过轴承安装在所述第六连接轴(23)上，所述第一同步带(31)依次安装在所述第一主动轮(4-3)、第二从动轮(11)、第六中间轮(29)及第四执行轮(46)上，所述第二同步带(32)依次安装在所述第二主动轮(5-3)、第一从动轮(10)、第五中间轮(28)、第七中间轮(30)及第三执行轮(45)上，所述第三同步带(33)依次安装经过所述第三主动轮(6-3)、第四从动轮(13)、第二中间轮(25)、第四中间轮(27)及第二执行轮(44)上，所述第四同步带(34)依次安装经过所述第四主动轮(7-3)、第三从动轮(12)、第一中间轮(24)、第三中间轮(26)及第一执行轮(43)上；所述末端执行机构(3)包括第一丝杠螺母(35)、第二丝杠螺母(36)、第三丝杠螺母(37)、花键螺母(38)、第一丝杠(39)、第二丝杠(40)、第三丝杠(41)、花键轴(42)、第一丝杠支架(47)、第二丝杠支架(48)、第三丝杠支架(49)、花键支架(50)、第一球铰(51)、第二球铰(52)、第一虎克铰(53)、第二虎克铰(54)、第三虎克铰(55)、第四虎克铰(56)、第五虎克铰(57)、第一连接杆(58)、第二连接杆(59)、第三连接杆(60)、第四连接杆(61)、第五连接杆(62)、第六连接杆(63)、第一末端连接件(64)、第二末端连接件(65)、第三末端连接件(66)、末端中间连接件(67)、末端平台(68)及末端连接法兰(69)，所述第一丝杠支架(47)、第二丝杠支架(48)、第三丝杠支架(49)及花键支架(50)固接在所述第一从动臂(18)上，所述第一丝杠支架(47)、第二丝杠支架(48)及第三丝杠支架(49)呈等边三角形结构，所述花键支架(50)位于所述等边三角形的中心，所述第一丝杠螺母(35)、第二丝杠螺母(36)、第三丝杠螺母(37)及所述花键螺母(38)分别对应安装在所述第一丝杠支架(47)、第二丝杠支架(48)、第三丝杠支架(49)及所述花键支架(50)上，所述第一丝杠(39)、第二丝杠(40)、第三丝杠(41)及所述花键轴(42)分别对应穿过所述第一丝杠螺母(35)、第二丝杠螺母(36)、第三丝杠螺母(37)及所述花键螺母(38)，所述第一丝杠(39)通过所述第一球铰(51)与所述第一连接杆(58)相连接，所述第一连接杆(58)通过第一虎克铰(53)与所述第一末端连接件(64)相连接，所述第二丝杠(40)通过所述第二球铰(52)与所述第二连接杆(59)相连接，所述第二连接杆(59)通过所述第二虎克铰(54)与所述第二末端连接件(65)相连接，所述第三连接杆(60)的一端与所述第三丝杠(41)固接，所述第三连接杆(60)的另一端通过所述第三虎克铰(55)与所述第三末端连接件(66)相连接，所述第四连接杆(61)的一端与所述花键轴(42)固接，所述第四连接杆(61)的另一端通过第四虎克铰(56)与所述第五连接杆(62)的一端相连接，所述第五连接杆(62)的另一端与所述第六连接杆(63)的一端固接，所述第六连接杆(63)的另一端通过所述第五虎克铰(57)与所述末端中间连接件(67)相连接，所述第一末端连接件(64)、第二末端连接件(65)及所述第三末端连接件(66)呈等边三角形结构，所述第一末端连接件(64)、第二末端连接件(65)及所述第三末端连接件(66)固接在所述末端平台(68)上，所述末端中间连接件(67)通过轴承安装在所述末端平台(68)的中心，所述末端连接法兰(69)固接在所述末端中间连接件(67)上；所述第一执行轮(43)、第二执行轮(44)、第三执行轮(45)、第四执行轮(46)分别对应安装在所述第一丝杠螺母(35)、第二丝杠螺母(36)、第三丝杠螺母(37)、花键螺母(38)上。