CN106239482A - 六自由度Delta分拣机器人 - Google Patents

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林荣富
郭为忠
傅建勋
梁瑞
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Shanghai Jiaotong University
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Shanghai Jiaotong University
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/003—Programme-controlled manipulators having parallel kinematics
    • B25J9/0072—Programme-controlled manipulators having parallel kinematics of the hybrid type, i.e. having different kinematics chains

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  • Robotics (AREA)
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Abstract

一种六自由度Delta分拣机器人，包括：静平台、第一动平台和第二动平台，其中：静平台和第一动平台之间通过第一至第六运动支链相连，第一动平台和第二动平台之间通过第七至第九运动支链相连。本发明结构简单紧凑，装配容易，机构运动灵活，速度快，驱动电机全部置于静平台处，可应用于点焊、喷涂和分拣、插装、封装、包装等场合。

Description

六自由度Delta分拣机器人
技术领域
本发明涉及的是一种机器人领域的技术，具体是一种六自由度Delta分拣机器人。
背景技术
并联机构通常由动平台和固定平台通过多条运动支链联结而成，较串联机构，具有结构紧凑、刚度、承载能力强、累积误差小等优点，故得到广泛的工程实际应用中；串联机构具有工作空间大等优点；混联机构则兼具并、串联机构的优点，故广泛应用于工程实际中。
Delta机器人可实现三个移动和绕Z轴的转动，一般由机架、动平台、静平台、三条运动支链和一条中间传动运动支链组成，可完成高速分拣、插装、封装、包装等操作。但不能绕着水平轴线转动，所以难以满足较复杂的工作任务，在一定程度上限制其应用。
发明内容
本发明针对现有技术存在的上述不足，提出一种六自由度Delta分拣机器人，结构简单紧凑，装配容易，机构运动灵活，速度快，驱动电机全部置于静平台处，可应用于点焊、喷涂和分拣、插装、封装、包装等场合。
本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明包括：静平台、第一动平台和第二动平台，其中：静平台和第一动平台之间通过第一至第六运动支链相连，第一动平台和第二动平台之间通过第七至第九运动支链相连。
所述的第一运动支链、第二运动支链和第三运动支链均包括：两个短连杆、两个长连杆和一个径向连杆，两个短连杆和两个长连杆通过球副相互连接成四边形结构，径向连杆与两端分别与短连杆中部和静平台转动相连，另一短连杆与第一动平台转动相连。
所述的第四运动支链、第五运动支链和第六运动支链均包括：上转轴、下转轴和中间连杆，上转轴与静平台转动相连，下转轴活动设置于第一动平台，中间连杆两端与上转轴和下转轴通过万向节相连。
所述的第七运动支链、第八运动支链和第九运动支链均包括：两个L形连杆，两个L形连杆的一端相互转动连接。
所述的第一运动支链、第二运动支链和第三运动支链沿静平台周向均匀分布。
所述的第四运动支链、第五运动支链和第六运动支链中的上转轴沿静平台周向均匀分布。
所述的下转轴倾斜穿设于第一动平台。
所述的下转轴另一端与L形连杆一端相连。
所述的第一至第六运动支链与静平台相连的转动副均作为驱动副。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
图2为第一动平台和第二动平台连接示意图；
图3为第一运动支链结构示意图；
图4为第四运动支链结构示意图；
图5为静平台结构示意图；
图6为第一动平台结构示意图；
图中：1静平台、2第一动平台、3第二动平台、4第一运动支链、5第二运动支链、6第三运动支链、7第四运动支链、8第五运动支链、9第六运动支链、10第七运动支链、11第八运动支链、12第九运动支链、13径向连杆、14长连杆、15短连杆、16上转轴、17下转轴、18中间连杆、19轴孔、20连杆连接端、21斜轴孔、22L形连杆、41第一驱动副、51第二驱动副、61第三驱动副、71第四驱动副、81第五驱动副、91第六驱动副。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
如图1～2所示，本实施例包括：静平台1、第一动平台2和第二动平台3，其中：静平台1和第一动平台2之间通过第一运动支链4、第二运动支链5、第三运动支链6、第四运动支链7、第五运动支链8以及第六运动支链9相连，第一动平台2和第二动平台3之间通过第七运动支链10、第八运动支链11和第九运动支链12相连。
如图3所示，所述的第一运动支链4、第二运动支链5和第三运动支链6均包括：两个短连杆15、两个长连杆14和一个径向连杆13，两个短连杆15和两个长连杆14通过球副相互连接成四边形结构，径向连杆13与两端分别与短连杆15中部和静平台1转动相连，另一短连杆15与第一动平台2转动相连。第一运动支链4、第二运动支链5和第三运动支链6沿静平台1周向均匀分布。
所述的第七运动支链10、第八运动支链11和第九运动支链12均包括：两个L形连杆22，两个L形连杆22的一端相互转动连接。
如图4所示，所述的第四运动支链7、第五运动支链8和第六运动支链9均包括：上转轴16、下转轴17和中间连杆18，上转轴16与静平台1转动相连，下转轴17活动设置于第一动平台2，中间连杆18两端与上转轴16和下转轴17的一端通过万向节相连。
如图5所示，所述的静平台1外缘设有三个连杆连接端20用于连接径向连杆13，连杆连接端20沿静平台1周向均匀分布。静平台1内的连杆连接端20对应处设有轴孔19，上转轴16穿设于该轴孔19中。
如图6所示，所述的第一动平台2沿其周向设有三个斜轴孔21，下转轴17穿过斜轴孔21与L形连杆22转动相连。该L形连杆22由下转轴17带动旋转。斜轴孔21轴向第一动平台2平面之间的夹角为60°且朝向第一动平台2边缘。
所述的第一运动支链4、第二运动支链5、第三运动支链6、第四运动支链7、第五运动支链8和第六运动支链9与静平台1相连的转动副作为驱动副，即作为第一驱动副41、第二驱动副51、第三驱动副61、第四驱动副71、第五驱动副81以及第六驱动副91。
与现有技术相比，本发明结构简单紧凑，装配容易，机构运动灵活，速度快，驱动电机全部置于静平台处，可应用于点焊、喷涂和分拣、插装、封装、包装等场合。

Claims (9)

1.一种六自由度Delta分拣机器人，其特征在于，包括：静平台、第一动平台和第二动平台，其中：静平台和第一动平台之间通过第一至第六运动支链相连，第一动平台和第二动平台之间通过第七至第九运动支链相连。
2.根据权利要求1所述的六自由度Delta分拣机器人，其特征是，所述的第一运动支链、第二运动支链和第三运动支链均包括：两个短连杆、两个长连杆和一个径向连杆，两个短连杆和两个长连杆通过球副相互连接成四边形结构，径向连杆与两端分别与短连杆中部和静平台转动相连，另一短连杆与第一动平台转动相连。
3.根据权利要求1所述的六自由度Delta分拣机器人，其特征是，所述的第四运动支链、第五运动支链和第六运动支链均包括：上转轴、下转轴和中间连杆，上转轴与静平台转动相连，下转轴活动设置于第一动平台，中间连杆两端与上转轴和下转轴的一端通过万向节相连。
4.根据权利要求1所述的六自由度Delta分拣机器人，其特征是，所述的第七运动支链、第八运动支链和第九运动支链均包括：两个L形连杆，两个L形连杆的一端相互转动连接。
5.根据权利要求1或2所述的六自由度Delta分拣机器人，其特征是，所述的第一运动支链、第二运动支链和第三运动支链沿静平台周向均匀分布。
6.根据权利要求1或3所述的六自由度Delta分拣机器人，其特征是，所述的第四运动支链、第五运动支链和第六运动支链中的上转轴沿静平台周向均匀分布。
7.根据权利要求3所述的六自由度Delta分拣机器人，其特征是，所述的下转轴倾斜穿设于第一动平台。
8.根据权利要求3所述的六自由度Delta分拣机器人，其特征是，所述的下转轴另一端与L形连杆一端相连。
9.根据权利要求1所述的六自由度Delta分拣机器人，其特征是，所述的第一至第六运动支链与静平台相连的转动副均作为驱动副。
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