一种五自由度混联工业机器人

摘要

本发明涉及一种工作空间大，具有高度灵活性和柔性的五自由度混联工业机器人。该五自由度混联工业机器人由竖直转动关节，竖直升降关节，双转动自由度腕部关节，并联操作机构和末端快换工具共同组成。该五自由度混联工业机器人结构紧凑，工作范围大，姿态调整灵活，自动化程度高，控制相对简单，应用范围广，可实现搬运，喷涂，装配等多种工程作业。

主权项

一种五自由度混联工业机器人，该工业机器人由竖直转动关节、竖直升降关节、双转动自由度腕部关节、平面两自由度并联操作机构和末端快换工具共同组成；竖直转动关节为第一运动关节，由旋转台驱动电机(6)驱动旋转台(3)完成，扩大了所述工业机器人在同一水平面内的作业范围；竖直升降关节为第二运动关节，由升降驱动电机(5)驱动丝杆(28)带动上滑块(30)、下滑块(31)、弧形支撑臂(26)、支撑轴(27)、F形连接座(23)升降，扩大了所述工业机器人在同一竖直面内的作业范围；双转动自由度腕部关节为第三运动关节和第四运动关节，由腕部驱动电机甲(16)和腕部驱动电机乙(18)分别驱动的两个比邻的正交转动关节组成；双转动自由度腕部关节通过两个转动自由度的协调工作实现该工业机器人的多种工作姿态，从而增强工业机器人的灵活性和柔性；腕部转动座甲(24)为功能过渡零件，既作为串联机构的输出，同时又作为平面两自由度并联操作机构的基本位姿的输入，在拓扑结构上使该工业机器人兼具串、并联机构的特点；大臂驱动电机、曲柄驱动电机、小臂连杆(9)、小臂(10)、大臂(11)、三角连杆(12)、大臂连杆(13)、曲连杆(14)、曲柄(15)、动平台(8)构成平面两自由度并联操作机构，该平面两自由度并联操作机构形成第五运动关节和第六运动关节，具有保持动平台姿态的功能，并通过大臂驱动电机和曲柄驱动电机的协调工作，实现平面两自由度并联操作机构所在平面内同一姿态下任意方向的往复运动，提高了该工业机器人往复工作的执行效率。