专利名称：模块化多控制直角坐标机器人的制作方法
技术领域：
模块化多控制直角坐标机器人技术领域[0001]本实用新型涉及机器人制造领域，尤其是涉及一种模块化组合坐标机器人。
技术背景[0002]随着直角坐标机器人的应用越来越广泛，直角坐标机器人的设计工作日益显得 重要。成功的设计一台直角坐标机器人涉及到很多方面的工作，包括机械结构、动力驱 动、伺服控制等等。而在专业的教学过程中，直角坐标机器人有缺乏控制对象的问题。发明内容[0003]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种在专业的教学的过程中，能够解决 缺乏控制对象问题的模块化多控制直角坐标机器人。[0004]本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是一种模块化多控制直角坐标 机器人，包括直线机器人和旋转机器人，所述的直线机器人上设有直线机器人或者旋转 机器人。[0005]为了可以使机器人有多个自由度，所述的直线机器人至少有一个；所述的旋转 机器人至少有一个。[0006]为了能够使机器人在直线上运动，所述的直线机器人设有电机，电机通过联轴 器带动滚珠螺杆，螺杆上的螺杆丝母带动运动平台将直线运动。[0007]为了使机器人能够旋转，所述的旋转机器人设有电机，电机通过联轴器带动蜗 轮蜗杆，蜗轮蜗杆带动转动平台的转动。[0008]本实用新型的有益效果是模块化多控制直角坐标机器人作为基础教学平台使 用，用以了解机器人的基础组成和工作原理，了解机器人基本单元技术(机构、控制、 传感器)。并可完成简单的搬运、装配、加工等实验，同时，学生可以通过亲自动手对 某些模块进行重新组合、搭建进而构成多自由度机器人，让学生全面掌握机电一体化技 术的应用开发和集成技术，帮助学生从系统整体角度去认识系统各组成部分，从而掌握 机电控制系统的组成、功能及控制原理；掌握机械传动部件的选择，结构件的设计，传 感器的选择和使用，电机的选择和使用，计算机编程和调试等，使学生的机电系统的设 计、装配、调试能力均能得到综合训练，培养学生动手能力及创新开发能力。
[0009]图1是本实用新型的直线机器人的结构示意图；[0010]图2是本实用新型的旋转机器人的结构示意图；[0011]图3是图2的仰视图；[0012]图4(a)和图4(b)是本实用新型二自由度组合结构示意图；[0013]图5(a)和图5(b)是本实用新型三自由度组合结构示意图；[0014]图5(a)和图5(b)是本实用新型四自由度组合结构示意图。[0015]1、电机2、联轴器3、滚珠螺杆4、运动平台5、转动平台具体实施方式
[0016]如图1所示的直线机器人设有电机1，电机1通过联轴器2带动滚珠螺杆3，滚 珠螺杆3上的螺杆丝母带动运动平台4将直线运动。电机1的转动变为直线运动输出。[0017]如图2和图3所示的旋转机器人设有电机1，电机1通过联轴器2带动蜗轮蜗 杆，蜗轮蜗杆带动转动平台5的转动。电机1的转动通过蜗轮蜗杆改变为在另一个平面 转动。[0018]下面介绍一些由直线机器人和旋转机器人经过组合而出现的多自由度的直角坐 标机器人。[0019]如图4(a)所示为由两个直线机器人组成的二自由度的直角坐标机器人，它可以 在一个平面上任意运动。如图4(b)所示为由一个直线机器人和一个旋转机器人组成的二 自由度的直角坐标机器人，它可以在一条直线上运动，并且垂直这条直线可以旋转。[0020]如图5(a)所示为由三个直线机器人组成的三自由度的直角坐标机器人，它可以 在一个三维立体内任意运动。如图5(b)所示为由两个直线机器人和一个旋转机器人组成 的三自由度的直角坐标机器人，它可以在一个平面内任意运动，并且在垂直这个平面的 方向上可以旋转。[0021]如图6(a)和图6(b)所示为由三个直线机器人和一个旋转机器人组成的直角坐标 机器人，其中图6(a)中的旋转机器人的旋转轴线垂直于从底部数起的第一个和第二个直 线机器人的运动平面；图6(b)中的旋转机器人的旋转轴线垂直于从底部数起第二个和第 三个直线机器人的运动平面。[0022]上述各种构型的机器人的末端姿态控制有3种控制模式手动控制、PLC编程 控制、计算机PCI运动控制卡控制或基于PC104总线嵌入式控制。[0023]直角坐标机器人的特点多自由度运动，每个运动自由度之间的空间夹角为直 角；自动控制的，可重复编程，所有的运动均按程序运行；一般由控制系统、驱动系 统、机械系统、操作工具等组成；灵活，多功能，因操作工具的不同功能也不同；高可 靠性、高速度、高精度；可用于恶劣的环境，可长期工作，便于操作维修。
权利要求1.一种模块化多控制直角坐标机器人，包括直线机器人和旋转机器人，其特征是 所述的直线机器人上设有直线机器人或者旋转机器人。
2.根据权利要求1所述的模块化多控制直角坐标机器人，其特征是所述的直线机 器人至少有一个；所述的旋转机器人至少有一个。
3.根据权利要求1所述的模块化多控制直角坐标机器人，其特征是所述的直线机 器人设有电机(1)，电机⑴通过联轴器⑵带动滚珠螺杆(3)，滚珠螺杆(3)上的螺杆 丝母带动运动平台(4)做直线运动。
4.根据权利要求1所述的模块化多控制直角坐标机器人，其特征是所述的旋转机 器人设有电机(1)，电机(1)通过联轴器(2)带动蜗轮蜗杆，蜗轮蜗杆带动转动平台(5) 的转动。
专利摘要本实用新型涉及一种模块化多控制直角坐标机器人，包括直线机器人和旋转机器人，直线机器人上设有直线机器人或者旋转机器人；直线机器人至少有一个；旋转机器人至少有一个；直线机器人设有电机，电机通过联轴器带动滚珠螺杆，滚珠螺杆上的螺杆丝母带动运动平台做直线运动；旋转机器人设有电机，电机通过联轴器带动蜗轮蜗杆，蜗轮蜗杆带动转动平台的转动。学生可以通过亲自动手对某些模块进行重新组合、搭建进而构成多自由度机器人，让学生全面掌握机电一体化技术的应用开发和集成技术，帮助学生从系统整体角度去认识系统各组成部分，从而掌握机电控制系统的组成、功能及控制原理，培养学生动手能力及创新开发能力。
文档编号B25J9/02GK201804458SQ201020509250
公开日2011年4月20日 申请日期2010年8月30日 优先权日2010年8月30日
发明者孙立宁, 王振华, 王晓强 申请人:苏州博实机器人技术有限公司