CN107511816A - 一种异型臂的双臂机器人 - Google Patents

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甘中学
迟永琳
刘振宇
张文亮
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Shanghai Wisdom Automation Technology Co Ltd
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Shanghai Wisdom Automation Technology Co Ltd
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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
    • B25J9/0009—Constructional details, e.g. manipulator supports, bases
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
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    • B25J17/00—Joints
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  • Manipulator (AREA)

Abstract

本发明公开了一种异型臂的双臂机器人，包括基座、法兰盘、主机械臂和副机械臂，主机械臂和副机械臂均通过法兰盘连接到基座上，所述主机械臂为七轴串联冗余机械臂，所述副机械臂为五轴串联多关节机械臂或六轴串联多关节机械臂。本发明节省了整个双臂机器人的成本，可以有效的处理近区域和远区域的工作，实现分区域工作，大大提升了工作效率。

Description

一种异型臂的双臂机器人
技术领域
本发明涉及工业机器人技术领域，尤其涉及一种异型臂的双臂机器人。
背景技术
机器人是近30年来发展起来的一种高科技自动化生产设备。机械手是机器人的一个重要分支。它的特点是可通过编程完成各种预期的作业任务，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其体现在人的智能和适应性，机器作业的准确性和在各种环境完成作业的能力。现有大量关于多关节机械臂的研究，如《组合机床与自动化加工技术》，“空间六自由度多关节机器人连续工作容积仿真的研究”，姜英，陈宗毅，顾玉娜。还如《机床与液压》，“多关节机器人通用体系结构的研究”，汪木兰，张崇巍，饶华球。
当前大多数工业机器人是应用在单臂机器人独自工作的场合。这样的机器人只适应于特定的产品和工作环境，并且依赖于所提供的专用设备和工具。虽然双臂机器人比单臂机器人多出一个手臂，但这不仅仅是一加一等于二的问题。双臂机器人的冗余度和双臂协调操作大大提高了其操作性能，这就使一加一远远大于二，所以双臂机器人的发展将会解决许多生活、工业、国防领域的问题，给人们的生活带来更多便利。双臂机器人能完成对于人来说易于实现的功能，它比双手协调机器人更具有实用价值，其高自律性及学习性，能够适应许多复杂环境，使其在工业生产、危险处理、国防、航天航空等方面得到广泛应用。双臂机器人作为工业机器人市场新亮点。近年来人力成本持续增长，组装代工大厂与中小企业等的人力成本负担愈发沉重，人口老龄化严重，国家劳动人力短缺，双臂协作型机器人成为降低人力成本，提高生产效率与补足劳力缺口等的解决方案。多机器人的协同作业是制造业发展的必然要求，双臂机器人就是适应这一要求而被开发出的一种新型机器人。相对于单臂机器人它可以大大增强机器人对复杂装配任务的适应性，同时可以提高工作空间的利用效率。
但是，传统双臂机器人的两个手臂是一样的，而在实际的工作中，其中一个手臂从事的是简单的运动，这导致了另外一个手臂的关节闲置，造成了资源的浪费，同时在处理不同远近区域的工作时操作相对比较麻烦，工作效率比较低。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种异型臂的双臂机器人。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种异型臂的双臂机器人，包括基座、法兰盘、主机械臂和副机械臂，主机械臂和副机械臂均通过法兰盘连接到基座上，所述主机械臂为七轴串联冗余机械臂，所述副机械臂为五轴串联多关节机械臂或六轴串联多关节机械臂。
优选的，所述主机械臂包括七个关节机械臂，第一个关节是旋转关节，第二个关节是俯仰关节、第三个关节是旋转关节、第四个关节是俯仰关节，第五个关节是旋转关节、第六个关节是俯仰关节，第七个关节是旋转关节。
优选的，所述副机械臂为五轴串联多关节机械臂，五轴串联多关节机械臂包括五个关节机械臂，第一个关节是旋转关节，第二个关节是俯仰关节、第三个关节是俯仰关节，第四个关节是俯仰关节、第五个关节是旋转关节。
优选的，所述副机械臂为六轴串联多关节机械臂，六轴串联多关节机械臂包括六个关节机械臂，第一个关节是旋转关节，第二个关节是俯仰关节、第三个关节是俯仰关节，第四个关节是旋转关节、第五个关节是俯仰关节，第六个关节是旋转关节。
优选的，所述主机械臂和副机械臂分别位于基座的两侧。
优选的，所述主机械臂位于基座的顶部，副机械臂位于基座的底部。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明中：
1、通过设置异型的两组机械臂，这样，一条手臂关节数可以根据实际情况来确定，以满足工作需要为目标，从而减少了一条手臂的关节，节省了整个双臂机器人的成本；
2、通过设置异型的两组机械臂，这样，不同关节数的机械臂形成不同的长度，使得每条机械臂可以有效的处理近区域和远区域的工作，实现分区域工作，大大提升了工作效率。
附图说明
图1为本发明提出的一种异型臂的双臂机器人的主机械臂与采用五轴串联多关节机械臂的副机械臂的水平安装组合简图；
图2为本发明提出的一种异型臂的双臂机器人的主机械臂与采用六轴串联多关节机械臂的副机械臂的水平安装组合简图；
图3为本发明提出的一种异型臂的双臂机器人的主机械臂与采用五轴串联多关节机械臂的副机械臂的上下安装组合简图；
图4为本发明提出的一种异型臂的双臂机器人的主机械臂与采用六轴串联多关节机械臂的副机械臂的上下安装组合简图。
图中：1主机械臂、2基座、3副机械臂。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1-4，一种异型臂的双臂机器人，包括基座2、法兰盘、主机械臂1和副机械臂3，主机械臂1和副机械臂3均通过法兰盘连接到基座2上，主机械臂1为七轴串联冗余机械臂，副机械臂3为五轴串联多关节机械臂或六轴串联多关节机械臂，主机械臂1包括七个关节机械臂，第一个关节是旋转关节，第二个关节是俯仰关节、第三个关节是旋转关节、第四个关节是俯仰关节，第五个关节是旋转关节、第六个关节是俯仰关节，第七个关节是旋转关节，副机械臂3为五轴串联多关节机械臂，五轴串联多关节机械臂包括五个关节机械臂，第一个关节是旋转关节，第二个关节是俯仰关节、第三个关节是俯仰关节，第四个关节是俯仰关节、第五个关节是旋转关节，副机械臂3为六轴串联多关节机械臂，六轴串联多关节机械臂包括六个关节机械臂，第一个关节是旋转关节，第二个关节是俯仰关节、第三个关节是俯仰关节，第四个关节是旋转关节、第五个关节是俯仰关节，第六个关节是旋转关节，主机械臂1和副机械臂3分别位于基座2的两侧，主机械臂1位于基座2的顶部，副机械臂3位于基座2的底部。
工作原理：主机械臂1能够基于与基座2垂直的旋转轴旋转，含有七个自由度，用于完成高精度的主装配工作；副机械臂3含有四个自由度，包括两种类型，一种为五轴串联多关节机械臂，另一种为六轴串联多关节机械臂，副机械臂3用于协助主机械臂1完成装配工作。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种异型臂的双臂机器人，包括基座(2)、法兰盘、主机械臂(1)和副机械臂(3)，主机械臂(1)和副机械臂(3)均通过法兰盘连接到基座(2)上，其特征在于，所述主机械臂(1)为七轴串联冗余机械臂，所述副机械臂(3)为五轴串联多关节机械臂或六轴串联多关节机械臂。
2.根据权利要求1所述的一种异型臂的双臂机器人，其特征在于，所述主机械臂(1)包括七个关节机械臂，第一个关节是旋转关节，第二个关节是俯仰关节、第三个关节是旋转关节、第四个关节是俯仰关节，第五个关节是旋转关节、第六个关节是俯仰关节，第七个关节是旋转关节。
3.根据权利要求1所述的一种异型臂的双臂机器人，其特征在于，所述副机械臂(3)为五轴串联多关节机械臂，五轴串联多关节机械臂包括五个关节机械臂，第一个关节是旋转关节，第二个关节是俯仰关节、第三个关节是俯仰关节，第四个关节是俯仰关节、第五个关节是旋转关节。
4.根据权利要求1所述的一种异型臂的双臂机器人，其特征在于，所述副机械臂(3)为六轴串联多关节机械臂，六轴串联多关节机械臂包括六个关节机械臂，第一个关节是旋转关节，第二个关节是俯仰关节、第三个关节是俯仰关节，第四个关节是旋转关节、第五个关节是俯仰关节，第六个关节是旋转关节。
5.根据权利要求1所述的一种异型臂的双臂机器人，其特征在于，所述主机械臂(1)和副机械臂(3)分别位于基座(2)的两侧。
6.根据权利要求1所述的一种异型臂的双臂机器人，其特征在于，所述主机械臂(1)位于基座(2)的顶部，副机械臂(3)位于基座(2)的底部。
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