空间四活动度可控码垛机器人

摘要

本发明涉及一种空间四活动度可控码垛机器人，包括两自由度可控五杆机构支链、四杆机构支链、姿态保持支链、转角调节支链、动平台、电磁夹紧装置以及机架。机器人通过两自由度可控五杆机构和四杆机构的组合运动完成大工作空间、灵活多变轨迹输出的搬运码垛工作。在工作过程中，姿态保持支链的三组平行四边形结构能保证动平台始终保持水平状态，且所有伺服电机均安装在机架上，杆件都能做成轻杆，机器人运动惯量小，动力学性能好，能较好满足高速重载搬运码垛的要求。

主权项

空间四活动度可控码垛机器人，包括两自由度可控五杆机构支链、四杆机构支链、姿态保持支链、转角调节支链、动平台、电磁夹紧装置以及机架，其结构和连接方式为：所述两自由度可控五杆机构支链由第一主动杆、第二主动杆、第一连杆、第二连杆以及机架连接而成，第一主动杆一端通过第一转动副连接到机架上，另一端通过第二转动副与第一连杆连接，第二主动杆一端连接在机架的第三转动副上，另一端通过第四转动副与第二连杆连接，所述第二连杆为折杆，中间弯折部分有第五转动副，通过第五转动副与第一连杆连接，第二连杆末端通过第六转动副与四杆机构支链的第四连杆中部连接，所述第一主动杆由第一伺服电机驱动，所述第二主动杆由第二伺服电机驱动，所述四杆机构支链由第三主动杆、第三连杆、第四连杆以及所述机架组成，第三主动杆一端通过第七转动副连接到机架上，另一端通过第八转动副与第三连杆连接，所述第四连杆一端通过第九转动副与第三连杆连接，另一端通过第十转动副连接到动平台上，其中部通过第六转动副与两自由度可控五杆机构支链的第二连杆末端连接，所述第三主动杆由第三伺服电机驱动，所述姿态保持支链由第五连杆、第一姿态保持架、第六连杆、第二姿态保持架、第七连杆连接而成，所述第五连杆一端通过第十一转动副连接到机架上，另一端通过第十二转动副与第一姿态保持架连接，所述第一姿态保持架上面有三个铰孔，通过第十二转动副与第五连杆连接，通过第八转动副与四杆机构支链连接，通过第十三转动副与第六连杆连接，所述第六连杆一端通过第十三转动副与第一姿态保持架连接，另一端通过第十四转动副与第二姿态保持架连接，所述第二姿态保持架上面有三个铰孔，通过第十四转动副与第六连杆连接，通过第九转动副与四杆机构支链连接，通过第十五转动副与第七连杆连接，所述第七连杆一端通过第十五转动副与第二姿态保持架连接，另一端通过第十六转动副与动平台连接，所述第七转动副、第八转动副、第十一转动副、第十二转动副在机器人工作过程中组成并始终保持平行四边形结构，所述第八转动副、第九转动副、第十三转动副、第十四转动副在机器人工作过程中组成并始终保持平行四边形结构，所述第九转动副、第十转动副、第十五转动副、第十六转动副在机器人工作过程中组成并始终保持平行四边形结构，所述转角调节支链由第四主动杆、第八连杆组成，第四主动杆一端通过第十七转动副连接到机架上，另一端通过第一球面副与第八连杆连接，第八连杆前端通过第二球面副与电磁夹紧装置连接，所述第四主动杆由第四伺服电机驱动，所述动平台上部通过第十转动副与四杆机构支链的第四连杆连接，通过第十六转动副与姿态保持支链的第七连杆连接，动平台下部通过轴线方向竖直的第十八转动副与电磁夹紧装置连接，所述机架上安装有第一伺服电机、第二伺服电机、第三伺服电机以及第四伺服电机。