体2还连接有气路系统4和机器人末端工具3，机器人末端工具3安装在所述六自由度桌面型串联机器人本体2的最末端，所述机器人末端工具3为气动手爪工具15或轨迹喷涂工具16，气动手爪工具如图9A所示，配置无油静音气泵等气动元件，末端工具可更换为轨迹喷涂工具，如图9B所不，具有更尚性价比；
[0032]所述实验平台I下还安装有机器人控制系统5，所述控制操作面板8、六自由度桌面型串联机器人本体2、控制计算机6、气路系统4和机器人末端工具3都与机器人控制系统5连接；
[0033]所述六自由度桌面型串联机器人本体2的最大负载为3公斤，其高度为850毫米，其最大展开半径为610毫米。
[0034]在优选的实施方案中，如图2A和图2B所示，所述的六自由度桌面型串联机器人本体2由六个关节组成，通过一关节9、二关节10、三关节11、四关节12、五关节13、六关节14实现旋转运动、回转运动两种形式，关节通过连接板与支架等连接，且各关节的电机、传感器的电缆均设置在弹簧护线管43内，所述六自由度桌面型串联机器人本体2采用透明式的封装结构。机器人关节传动采用透明式封装，可视化设计，可以直观的看到内部传动结构，运行情况。机器人内部传动结构完全采用工业机器人结构特点，适当增加典型传动类型，满足教学要求。设计中采用了工业上常用到的谐波减速、同步带传动等主要结构形式。
[0035]在优选的实施方案中，如图3A和图3B所示的一关节9为机器人基座关节，由步进电机17驱动，其也可以由交流伺服电机驱动，直连谐波减速器18传动，关节整体安装在机器人底座19上，机器人底座19罩体外安装航空连接器，用以连接机器人与控制系统间电源与信号。关节输出端设置左右限位光电传感器20，旋转角度300度。
[0036]在优选的实施方案中，如图4A和图4B所示的二关节10，由交流伺服电机21驱动，还可以替换为步进电机，直连谐波减速器22传动，外侧安装第二关节支架23，其用以与其他关节连接。二关节10 —侧设置正负限位的光电传感器24，旋转角度90度。
[0037]在优选的实施方案中，如图5A和图5B所示的三关节11，由步进电机25驱动，直连同步齿形带27传动，连接谐波减速器26输出，外侧安装第三关节支架28，用以与其他关节连接。三关节11 一侧设置正负限位的光电传感器29，旋转角度120度。
[0038]在优选的实施方案中，如图6A和图6B所示的四关节12，由步进电机30驱动，通过第四联轴器31和直连谐波减速器32输出，所述四关节12 —侧设置正负限位的光电传感器33，旋转角度180度。
[0039]在优选的实施方案中，如图7A和图7B所示的五关节13，由步进电机34驱动，直连同步齿形带36传动，连接谐波减速器35减速输出。外侧安装第五关节支架37，用以与其他关节连接。所述五关节13 —侧设置正负限位光电传感器38，旋转角度180度。
[0040]在优选的实施方案中，如图8A和图8B所示的六关节14，由步进电机39驱动，通过第六联轴器40直连谐波减速器41输出，所述六关节14 一侧设置零位的光电传感器42，旋转角度360度。
[0041]在优选的实施方案中，所述机器人控制系统5为基于PC104总线的嵌入式运动控制器，其内部堆栈式安装有三块二轴运动控制卡，所述机器人控制系统5还具有图形化示教盒和Windows环境接口，本新型配备Windows系列操作系统，机电系统全面开放，控制系统开放二次开发函数与源代码，方便用户二次开发与科研。
[0042]本新型机器人特点:机器人系统嵌入式控制，示教再现作业方式。本体可视化设计，体现工业机器人的结构、功能和特点，按工业标准设计，速度快，柔性好，可靠性高，操作灵活，开放性强，可长期使用免维护。提供机器人实验指导书、使用说明书、软件使用说明书以及机器人技术教材，内容涵盖运动学、动力学、控制系统设计、机器人轨迹规划等，是教学机器人的主要发展方向之一。
[0043]以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
【主权项】
1.一种六自由度桌面型串联机器人，包括实验平台(I)，其特征在于，所述实验平台(I)上台面为防火板，所述实验平台(I)上设置有控制操作面板(8)和工件支架(7)，所述工件支架(7)两侧分别设置有六自由度桌面型串联机器人本体(2)和控制计算机￠)，所述六自由度桌面型串联机器人本体(2)还连接有气路系统(4)和机器人末端工具(3)，所述机器人末端工具(3)为气动手爪工具(15)或轨迹喷涂工具(16)； 所述实验平台(I)下还安装有机器人控制系统(5)，所述控制操作面板(8)、六自由度桌面型串联机器人本体(2)、控制计算机￠)、气路系统(4)和机器人末端工具(3)都与机器人控制系统(5)连接； 所述六自由度桌面型串联机器人本体(2)的最大负载为3公斤，其高度为850毫米，其最大展开半径为610毫米。
2.根据权利要求1所述的六自由度桌面型串联机器人，其特征在于，所述六自由度桌面型串联机器人本体⑵通过一关节(9)、二关节(10)、三关节(11)、四关节(12)、五关节(13)、六关节(14)实现旋转运动、回转运动两种形式，且各关节的电机、传感器的电缆均设置在弹簧护线管(43)内，所述六自由度桌面型串联机器人本体(2)采用透明式的封装结构。
3.根据权利要求2所述的六自由度桌面型串联机器人，其特征在于，所述一关节(9)包括步进电机(17)、谐波减速器(18)、机器人底座(19)、光电传感器(20)。
4.根据权利要求3所述的六自由度桌面型串联机器人，其特征在于，所述二关节(10)包括交流伺服电机(21)、谐波减速器(22)、第二关节支架(23)、光电传感器(24)。
5.根据权利要求4所述的六自由度桌面型串联机器人，其特征在于，所述三关节(11)包括步进电机(25)、谐波减速器(26)、同步齿形带(27)、第三关节支架(28)、光电传感器(29)。
6.根据权利要求5所述的六自由度桌面型串联机器人，其特征在于，所述四关节(12)包括步进电机(30)、第四联轴器(31)、谐波减速器(32)、光电传感器(33)。
7.根据权利要求6所述的六自由度桌面型串联机器人，其特征在于，所述的五关节(13)包含步进电机(34)、谐波减速器(35)、同步齿形带(36)、第五关节支架(37)、光电传感器(38)ο
8.根据权利要求7所述的六自由度桌面型串联机器人，其特征在于，所述的六关节(14)包含步进电机(39)、第六联轴器(40)、谐波减速器(41)、光电传感器(42)。
9.根据权利要求1-8任一项所述的六自由度桌面型串联机器人，其特征在于，所述机器人控制系统(5)为基于PC104总线的嵌入式运动控制器，其内部堆栈式安装有三块二轴运动控制卡，所述机器人控制系统(5)还具有图形化示教盒和Windows环境接口。
【专利摘要】本实用新型涉及一种六自由度桌面型串联机器人，包括实验平台(1)，所述实验平台(1)上台面为防火板，实验平台(1)上设置有控制操作面板(8)和工件支架(7)，工件支架(7)两侧分别设置有六自由度桌面型串联机器人本体(2)和控制计算机(6)，六自由度桌面型串联机器人本体(2)还连接有气路系统(4)和机器人末端工具(3)，本新型全面开放，实现与工业串联机器人一致的作业实训教学，解决了工业机器人技术教育实验平台缺乏现状，让学生全面掌握串联机器人关节结构、功能与组成，以及工业串联机器人的设计和操作维护技术，从而掌握工业串联机器人机电控制系统的组成、功能及控制原理，培养学生职业技术能力及创新开发能力。
【IPC分类】G09B25-02
【公开号】CN204288674
【申请号】CN201420542307
【发明人】王振华, 杨清义, 刘立彬, 杨志龙
【申请人】苏州博实机器人技术有限公司
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年9月19日