一種多自由度微調(diào)輪式移動(dòng)機(jī)械手的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)器人領(lǐng)域，特別是一種多自由度微調(diào)輪式移動(dòng)機(jī)械手。
【背景技術(shù)】
[0002]移動(dòng)機(jī)器人，是一個(gè)集環(huán)境感知、動(dòng)態(tài)決策與規(guī)劃、行為控制與執(zhí)行等多功能于一體的綜合系統(tǒng)。它集中了傳感器技術(shù)、信息處理、電子工程、計(jì)算機(jī)工程、自動(dòng)化控制工程以及人工智能等多學(xué)科的研宄成果，代表機(jī)電一體化的最高成就，是目前科學(xué)技術(shù)發(fā)展最活躍的領(lǐng)域之一。隨著機(jī)器人性能不斷地完善，移動(dòng)機(jī)器人的應(yīng)用范圍大為擴(kuò)展，不僅在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、服務(wù)等行業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用，而且在城市安全、國防和空間探測領(lǐng)域等有害與危險(xiǎn)場合得到很好的應(yīng)用。因此，移動(dòng)機(jī)器人技術(shù)已經(jīng)得到世界各國的普遍關(guān)注。
[0003]并聯(lián)機(jī)器人具有無累積誤差、精度較高、結(jié)構(gòu)緊湊、承載能力大、剛度高且末端執(zhí)行器慣性小等特點(diǎn)，驅(qū)動(dòng)裝置可置于定平臺上或接近定平臺的位置，這樣運(yùn)動(dòng)部分重量輕，速度高，動(dòng)態(tài)響應(yīng)好；但是并聯(lián)機(jī)器人的明顯缺點(diǎn)是工作空間小和結(jié)構(gòu)復(fù)雜。工程上現(xiàn)有的帶有局部閉鏈的操作機(jī)如M0T0MAN-K10并沒有解決工業(yè)機(jī)器人存在的問題，而含有對稱機(jī)構(gòu)式的閉環(huán)子鏈的并聯(lián)機(jī)器人的性能比一般的并聯(lián)機(jī)構(gòu)更加優(yōu)越，具有工作空間大、剛度高、承載能力強(qiáng)、慣量小和末端執(zhí)行器精度高等優(yōu)點(diǎn)，能應(yīng)用在焊接、噴涂、搬運(yùn)、裝卸、裝配、碼垛等復(fù)雜作業(yè)中，有效的的提高勞動(dòng)效率，在產(chǎn)品質(zhì)量和穩(wěn)定性方面有很大提高。采用圓柱坐標(biāo)型和關(guān)節(jié)坐標(biāo)型的機(jī)械手能有效而快捷的對末端機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制，并且這種機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)剛度好、機(jī)械傳動(dòng)精度高、工作空間大、機(jī)械傳動(dòng)損耗小、無累積誤差能輸出較大的動(dòng)力，具有有良好的控制功能。此含并聯(lián)閉環(huán)子鏈的機(jī)器人采用間接驅(qū)動(dòng)方式，還能有效的減小驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)所需要的力矩。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種多自由度微調(diào)輪式移動(dòng)機(jī)械手，解決傳統(tǒng)串聯(lián)機(jī)器人關(guān)于所需力矩大，剛度低和工作空間小的缺點(diǎn)。
[0005]本發(fā)明通過以下技術(shù)方案達(dá)到上述目的:
[0006]一種多自由度微調(diào)輪式移動(dòng)機(jī)械手，包括機(jī)身、第一連桿、第二連桿、第三連桿、第四連桿、第五連桿、第六連桿、第七連桿、第八連桿、第九連桿、第十連桿、第十一連桿、第十二連桿、第十三連桿、第十四連桿、末端執(zhí)行器及可移動(dòng)平臺連接；
[0007]所述第五連桿為“T”字型，在橫桿部分從左至右分別設(shè)有第一連接端、第三連接端、第四連接端和第五連接端，第二連接端位于第三連接端下方；
[0008]機(jī)身下端通過第一轉(zhuǎn)動(dòng)副連接在可移動(dòng)平臺上，機(jī)身上端通過第五轉(zhuǎn)動(dòng)副與第五連桿的第二連接端連接；
[0009]第一連桿一端通過第二轉(zhuǎn)動(dòng)副連接在機(jī)身上，第一連桿另一端通過第三轉(zhuǎn)動(dòng)副與第三連桿一端連接，第三連桿另一端通過第四轉(zhuǎn)動(dòng)副與第五連桿第一連接端連接；
[0010]第二連桿一端通過第二轉(zhuǎn)動(dòng)副連接在機(jī)身上，第二連桿另一端通過第七轉(zhuǎn)動(dòng)副與第四連桿一端連接，第四連桿另一端通過第六轉(zhuǎn)動(dòng)副與第五連桿第三連接端連接；
[0011]第六連桿一端通過第八轉(zhuǎn)動(dòng)副與第五連桿第四連接端連接，第六連桿另一端通過第九轉(zhuǎn)動(dòng)副與第八連桿一端連接，第八連桿另一端通過第十轉(zhuǎn)動(dòng)副與第七連桿一端連接，第七連桿另一端通過第十三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副與第五連桿第五連接端連接；
[0012]第十四連桿另一端通過第八轉(zhuǎn)動(dòng)副與第五連桿第四連接端連接，第十四連桿一端通過第十一轉(zhuǎn)動(dòng)副與第九連桿一端連接，第九連桿另一端通過第十二轉(zhuǎn)動(dòng)副與第十三連桿一端連接，第十三連桿另一端通過第十三轉(zhuǎn)動(dòng)副與第五連桿第五連接端連接；
[0013]第十連桿一端剛性連接在第十三轉(zhuǎn)動(dòng)副的轉(zhuǎn)軸側(cè)壁上，第十連桿另一端通過第十四轉(zhuǎn)動(dòng)副與第十一連桿一端連接，第十一連桿另一端通過第十五轉(zhuǎn)動(dòng)副與第十二連桿一端連接，第十二連桿另一端通過第十六轉(zhuǎn)動(dòng)副與末端執(zhí)行器連接。
[0014]所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)副垂直于可移動(dòng)平臺，第二轉(zhuǎn)動(dòng)副、第三轉(zhuǎn)動(dòng)副、第四轉(zhuǎn)動(dòng)副、第五轉(zhuǎn)動(dòng)副、第六轉(zhuǎn)動(dòng)副、第七轉(zhuǎn)動(dòng)副、第八轉(zhuǎn)動(dòng)副、第九轉(zhuǎn)動(dòng)副、第十轉(zhuǎn)動(dòng)副、第十一轉(zhuǎn)動(dòng)副、第十二轉(zhuǎn)動(dòng)副與第十三轉(zhuǎn)動(dòng)副旋轉(zhuǎn)軸線相互平行。
[0015]第六連桿與第十四連桿分別固定連接在第八轉(zhuǎn)動(dòng)副的轉(zhuǎn)軸兩端；第七連桿與第十三連桿分別固定連接在第十三轉(zhuǎn)動(dòng)副的轉(zhuǎn)軸兩端。
[0016]本發(fā)明的突出優(yōu)點(diǎn)在于:
[0017]1、機(jī)器人安裝在移動(dòng)平臺上，這種結(jié)構(gòu)使機(jī)器人擁有幾乎無限大的工作空間和高度的運(yùn)動(dòng)冗余性，并同時(shí)具有移動(dòng)和操作功能，這是它優(yōu)于移動(dòng)機(jī)器人和傳統(tǒng)的機(jī)器人；
[0018]2、移動(dòng)機(jī)器人具有移動(dòng)功能，在代替人從事危險(xiǎn)、惡劣(如輻射、有毒等)環(huán)境下作業(yè)和人所不及的(如宇宙空間、水下等)環(huán)境作業(yè)方面，比一般機(jī)器人有更大的機(jī)動(dòng)性、靈活性；
[0019]3、通過兩個(gè)并聯(lián)閉環(huán)子鏈，提高了機(jī)器人機(jī)構(gòu)的剛度，并且閉環(huán)子鏈機(jī)構(gòu)式的設(shè)計(jì)大大提高機(jī)器人的工作空間，能避免機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置，微調(diào)裝置能使機(jī)器人的作用范圍更大，并且能使機(jī)構(gòu)更好的保持平衡；
[0020]4、與傳統(tǒng)的電機(jī)是安裝在每個(gè)關(guān)節(jié)處的工業(yè)機(jī)器人相比，機(jī)構(gòu)通過兩個(gè)并聯(lián)閉環(huán)子鏈連接的機(jī)器人的電機(jī)是安裝在四桿機(jī)構(gòu)關(guān)節(jié)上，通過四桿機(jī)構(gòu)上的運(yùn)動(dòng)副驅(qū)動(dòng)閉環(huán)鏈運(yùn)動(dòng)，從而間接驅(qū)動(dòng)末端連桿，使末端執(zhí)行器的活動(dòng)度和活動(dòng)空間更大，能減小能動(dòng)力矩；
[0021]5、機(jī)構(gòu)上的微調(diào)裝置與傳統(tǒng)的帶有局部閉鏈的操作機(jī)相比，重心集中在微調(diào)裝置上，機(jī)構(gòu)平衡性好，能使機(jī)器人機(jī)構(gòu)承受更大的力和力矩；
[0022]6、六個(gè)自由度使機(jī)構(gòu)能應(yīng)用于更多場合。
【附圖說明】
[0023]圖1為本發(fā)明所述多自由度微調(diào)輪式移動(dòng)機(jī)械手的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖2為本發(fā)明所述多自由度微調(diào)輪式移動(dòng)機(jī)械手的可移動(dòng)平臺結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖3為本發(fā)明所述多自由度微調(diào)輪式移動(dòng)機(jī)械手的機(jī)身結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖4為本發(fā)明所述多自由度微調(diào)輪式移動(dòng)機(jī)械手的第五連桿示意圖。
[0027]圖5為本發(fā)明所述多自由度微調(diào)輪式移動(dòng)機(jī)械手的第六連桿示意圖。
[0028]圖6為本發(fā)明所述多自由度微調(diào)輪式移動(dòng)機(jī)械手的第七連桿示意圖。
[0029]圖7為本發(fā)明所述多自由度微調(diào)輪式移動(dòng)機(jī)械手的第十一連桿示意圖。
[0030]圖8為本發(fā)明所述多自由度微調(diào)輪式移動(dòng)機(jī)械手的第十二連桿示意圖。
[0031]圖9為本發(fā)明所述多自由度微調(diào)輪式移動(dòng)機(jī)械手的部分機(jī)構(gòu)連接示意圖。
[0032]圖10為本發(fā)明所述多自由度微調(diào)輪式移動(dòng)機(jī)械手的另一視角示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步說明。