过滚轮20上的滚销22与次摆线齿条配合传动从而带动整个机器人安装底座2的水平移动。第二驱动装置3垂直安装在机器人安装底座2上，第三驱动装置16垂直安装于机器人安装底座2上，第二驱动装置3和第三驱动装置16对称同心布置。第四驱动装置11垂直安装于机器人安装底座2上。第五驱动装置垂直安装于末端安装座5上，第五驱动装置的伺服电机输出轴驱动行星减速机，行星减速机输出轴驱动胀紧套26，从而带动抓手安装法兰27转动。第二驱动装置3驱动大臂4，第三驱动装置16驱动小臂14，大臂4驱动前臂19，小臂14驱动小臂拉杆15，小臂拉杆15与前臂19形成力的交汇，从而第二驱动装置3和第三驱动装置16共同驱动前臂19输出。第四驱动装置11驱动后臂12，后臂12驱动第一保姿态杆17，第一保姿态杆17驱动三角连接架18，三角连接架18驱动第二报姿态杆6，从而带动末端安装座5转动，以达到末端点头的效果Ο
[0025]如图1、图2所示，所述第一支链、第二支链分别通过转动铰接相互连接。由于第二驱动装置3和第三驱动装置16同心布置，即大臂4与小臂14的一端同心布置;小臂14上的两个安装孔与前臂19上一端的两个安装孔距离相等;大臂4上的两个安装孔与小臂拉杆15上的两个安装孔距离相等;如图2所示，第三驱动装置16与小臂14安装中心孔记为Q(同为第二驱动装置3与大臂4安装中心孔)，小臂14与小臂拉杆15上的同心安装孔记为Ρ，小臂拉杆15与前臂19上的同心安装孔记为Μ，前臂19与大臂4上的同心安装孔记为Ν，由于安装孔距离相等，MPNQ构成一个平行四边形，其中Q点固定，通过QP和QN的转动，使得前臂19点在平面内做一.自由度运动。
[0026]如图1、图3所示，所述第一支链、第三支链分别通过转动铰接相互连接。大臂4上的两个安装孔与第一保姿态杆17上的两个安装孔距离相等;三角连接架18上的两个安装孔距离与第二驱动装置3上中心安装孔到后臂12上一端安装孔距离的两个安装孔距离相等;如图3所示，第二驱动装置3与大臂4安装中心孔记为S，大臂4与三角连接架18的一端同心安装孔记为R，后臂12与第一保姿态杆17的同心安装孔记为Τ，第一保姿态杆17与三角连接架18的同心安装孔记为U，所设置第四驱动装置11与后臂12的同心安装孔和后臂12与第一报姿态杆17的同心安装孔之间的距离为170mm，轴线与水平面所成角度为36.18度，所以可以使ST之间的距离等于RU之间的距离。由于安装孔距离相等，RSTU构成一个平行四边形，以保持三角连接架18的姿态。
[0027]如图1、图4所示，所述的末端安装座5、第二保姿态杆6、前臂19、三角连接件18分别通过转动铰接相互连接。末端安装座5上的两个安装孔与三角连接件18上的两个安装孔距离相等;第二保姿态杆6上的两个安装孔与前臂19上的两个安装孔距离相等;如图4所示，末端安装座5与第二保姿态杆6上的同心安装孔记为A，末端安装座5的另一端与前臂19上的同心安装孔记为B，前臂19与三角连接件上的同心安装孔记为C，第二保姿态杆6与三角连接件18上的同心安装孔记为D，由于安装孔距离相等，ABCD构成一个平行四边形，三角连接件18与前臂的另一同心安装孔记为E，所设置三角连接件角DCE为111.56度，所以可以使保姿态平行四边形结构RSTU与三角连接件18成一定角度，从而保持末端与与水平面平行，同时通过第四驱动装置11驱动后臂12又可以改变末端姿态已达到功能需求。
[0028]如图1、图5、图6所示，本发明移动模块采用滚轮与次摆线齿条的配合传动，次摆线滚轮齿条传动是一种基于摆线齿形的直线传动机构。滚轮20由第一承载板21、滚销22、第二承载板23、滚针轴承24、锁紧螺母25组成，滚销22两端通过滚针轴承24安装在第一承载板21和第二承载板23上，两端通过锁紧螺母25锁紧。所述滚销22与次摆线齿条9配合传动，从而达到移动的效果。
[0029]如图1、图7所示，抓手安装法兰27安装末端执行器，为整个手臂末端提供一个自由度，一般由气动驱动气缸完成。当然，在具体实施时，采用其它任意一种可实现相同运动功能的结构形式作为驱动方式都是可以的。
[0030]以上示意性地对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施实例，均应属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种可移动五轴机器人，其特征在于该机器人包括固定底座(8)、导轨(10)、滑块(1)、次摆线齿条(9)、滚轮(20)、机器人安装底座(2)、末端安装座(5)、第一驱动装置(13)、第二驱动装置(3)、第三驱动装置(16)、第四驱动装置(11)、第五驱动装置(7)、第一支链、第二支链及第三支链;所述第一驱动装置(13)包括伺服电机，所述第二驱动装置(3)、第三驱动装置(16)及所述第四驱动装置(11)包括伺服电机及谐波减速机，所述第五驱动装置(7)包括伺服电机和行星减速机;所述第一支链包括大臂(4)及前臂(19)，所述大臂(4)的一端通过螺钉与所述第二驱动装置(3)上的谐波减速机连接，所述前臂(19)与所述大臂(4)的另一端通过转动铰链连接，所述第二驱动装置(3)的伺服电机通过螺钉固定在机座盖上，所述第二驱动装置(3)的伺服电机的输出轴通过键与所述第二驱动装置(3)的谐波减速机配合连接，所述第二驱动装置(3)的谐波减速机通过螺钉安装在所述机器人安装底座(2)上，所述第二驱动装置(3)的谐波减速机的一端作为输入与伺服电机连接，所述第二驱动装置(3)的谐波减速机的另一端作为输出与所述大臂(4)连接;所述第二支链包括小臂(14)及小臂拉杆(15)，所述小臂(14)的一端通过螺钉与所述第三驱动装置(16)上的谐波减速机连接，所述小臂拉杆(15)与所述小臂(14)的另一端通过转动铰链连接，所述前臂(19)与所述小臂拉杆(15)通过转动铰链连接，所述第三驱动装置(16)的伺服电机通过螺钉固定在机座盖上，所述第三驱动装置(16)的伺服电机的输出轴通过键与所述第三驱动装置(16)的谐波减速机配合连接，所述第三驱动装置(16)的谐波减速机通过螺钉安装在所述机器人安装底座(2)上，所述第三驱动装置(16)的谐波减速机的一端作为输入与伺服电机连接，所述第三驱动装置(16)的谐波减速机的另一端作为输出与所述小臂(14)连接;所述第三支链包括后臂(12)、第一保姿态杆(17)、三角连接架(18)及第二保姿态杆(6)，所述后臂(12)的一端通过螺钉与所述第四驱动装置(11)的谐波减速机连接，所述第一保姿态杆(17)的一端与所述后臂(12)的另一端通过转动铰链连接，所述三角连接架(18)的一端与所述第一保姿态杆(17)的另一端通过转动铰链连接，所述第二保姿态杆(6)的一端与所述三角连接架(18)的另一端通过铰链连接，所述第四驱动装置(11)的伺服电机通过螺钉固定在机座盖上，所述第四驱动装置(11)的伺服电机的输出轴通过键与所述第四驱动装置(11)的谐波减速机配合连接，所述第四驱动装置(11)的谐波减速机通过螺钉安装在所述机器人安装底座(2)上，所述第四驱动装置(11)的谐波减速机的一端作为输入与伺服电机连接，所述第四驱动装置(11)的谐波减速机的另一端作为输出与所述后臂(12)连接;所述末端安装座(5)的一端与所述前臂(19)通过转动铰链连接，所述末端安装座(5)的另一端与所述第二报姿态杆(6)通过转动铰链连接，所述第五驱动装置(7)的伺服电机通过螺钉与所述第五驱动装置(7)的行星减速机连接，所述第五驱动装置(7)的行星减速机通过螺钉固定在所述末端安装座(5)上;所述第一支链中的所述前臂(19)与所述第二支链中的所述小臂拉杆(15)通过转动铰链连接，所述第一支链与第二支链通过转动副的连接形成平行四边形结构;所述第一支链中的所述大臂(4)与所述第三支链中的所述第一保姿态杆(17)通过转动铰链连接，所述三角连接架(18)的两端分别与所述大臂(4)及所述第一保姿态杆(17)通过铰链连接，所述第一支链与第三支链通过转动副的连接形成平行四边形结构；所述导轨(10)、滑块(1)、次摆线齿条(9)、滚轮(20)、机器人安装底座(2)及所述第一驱动装置(1)组成机器人的移动模块，所述滚轮(20)垂直安装在所述第一驱动装置(13)的正下方;所述第一驱动装置(13)的伺服电机通过螺钉固定在所述机器人安装底座(2)上，所述第一驱动装置(13)的伺服电机的输出轴通过键与所述滚轮(20)连接，通过螺钉与垫片将所述滚轮(20)与所述第一驱动装置(13)的伺服电机作轴向固定;所述次摆线齿条(9)通过螺钉固定在所述固定底座(8)上;所述机器人安装底座(2)与所述滑块(1)通过螺钉连接，所述滑块(1)设置在所述导轨(10)上，所述导轨(10)通过螺钉安装在所述固定底座(8)上;所述移动模块通过所述第一驱动装置(13)驱动，通过所述滚轮(20)上的滚销(22)与所述次摆线齿条(9)的配合传动以及所述滑块(1)与所述导轨(10)的配合传动来完成整个机器人的移动。2.根据权利要求1所述的一种可移动五轴机器人，其特征在于所述滚轮(20)包括第一承载板(21)、滚销(22)及第二承载板(23);所述滚销(22)两端通过滚针轴承(24)安装在所述第一承载板(21)及所述第二承载板(23)上，所述滚销(22)两端通过锁紧螺母(25)锁紧；所述滚销(22)与所述次摆线齿条(9)配合进行传动。
【专利摘要】本发明公开一种可移动五轴机器人，属于工业机器人应用技术领域。该机器人包括固定底座、导轨、滑块、次摆线齿条、滚轮、机器人安装底座、末端安装座、第一驱动装置、第二驱动装置、第三驱动装置、第四驱动装置、第五驱动装置、第一支链、第二支链、第三支链；第一支链包括大臂、前臂；第二支链包括小臂、小臂拉杆、前臂；第三支链包括后臂、第一保姿态杆、三角连接架、第二保姿态杆。本发明采用次摆线齿条与滚销的传动装置，使该机器人能够完成某些需要移动的场合；该机器人末端可以安装不同类型的抓手以完成不同类型物品的抓取，另外该机器人结构简单，刚度以及稳定性好并且制作简单、安装调试方便，机构制造成本较低。
【IPC分类】B25J5/02, B25J9/12
【公开号】CN105459109
【申请号】CN201610021427
【发明人】张良安, 叶增林, 张壮
【申请人】安徽工业大学
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2016年1月11日