杆14轴孔14c相连。本发明大臂12这样结构不仅增加了连杆强度和刚度，而且实现了一杆两用的目的。
[0086]大臂12的功能除了对小臂19、三角形连杆14等部件提供支撑作用外，同时将大臂驱动电机4输出的动力传递给小臂19。喷涂机器人在工作的过程中，其末端产生持续的颤振不可避免。这些振动经小臂19、第III连杆15、大臂12等传递到大臂19与摆动轴的铰接处12b。当末端的动载荷越大，对其铰接处的破坏就越剧烈，导致大臂12弯曲拨叉形状变形越明显。为此，将大臂12设计为变截面结构，就是要通过等强度方法延长部件的使用寿命。为了减小自身载荷，大臂12去除了一部分材料。大臂12的中空构造主要是为了满足喷涂的液流管路布置需要。大臂12的设计在保证可靠性的前提下注重了轻量化要求降低了材料的消耗，也兼顾了机构的美观性，同时设计也保证了该部件易于制造。
[0087]如图4、6所示，小臂19的功能主要是对喷头的安装提供支撑作用，同时将大臂驱动电机4、小臂驱动电机10输出的动力传递给喷头，使喷头在垂直于小车I前进方向的平面内平动。为减小喷头工作时产生的振动对小臂19特别是其与大臂12铰接处12b的疲劳损伤，将小臂19也设计为变截面的结构。为了降低小臂19载荷，图6中示出了小臂19去除了一部分材料，上述的设计方案无论在理论分析上还是在生产制造方面都是可行的且有益的。
[0088]如图1、3、54、58、64、68、8八、88、1(?所示，大臂12拨叉的一个分支12d另一端12b通过销轴与小臂19中间轴孔19a相连，与中间轴孔19a邻近的小臂19轴端19b与第I连杆13轴端13a相连，小臂19另一轴端19c与动平台18的球铰18c相连，动平台18驱动喷头17转动。只要控制大臂驱动电机4输出的角度就能确定大臂12在空间中的位置，控制大臂驱动电机4输出的速度也就相应确定大臂12转动的速度。使小臂19与大臂12拨叉的一个分支12d相铰接的点19a绕着大臂12与基座相连的轴线做圆周运动。大臂12转过的位置和转动的速度实际上是确定了小臂19与大臂12拨叉的一个分支12d铰接点19a的位置和速度。小臂19在平面内作复合运动，其与大臂12拨叉的一个分支12d的铰接点19a的运动尚不能确定小臂19末端的运动，小臂19的一端还与第I连杆13轴端13a铰接，小臂驱动电机10经由第I曲柄9、第I连杆13，最终和大臂12—同带动小臂19转动。小臂19的末端19c即为喷头考察点的位置。大臂12拨叉的一个分支12d、小臂19中间轴孔19a与邻近的小臂19轴端19b之间部分、第I连杆13、第I曲柄9构成了本发明的第一个平行四边形连杆驱动方式，本发明的第一个平行四边形连杆通过小臂19另一轴端19c与动平台18的球铰18c相连，动平台18驱动喷头17转动。
[0089]在与本发明的第一个平行四边形连杆所在平面相互平行，还有本发明的第二、第三个平行四边形连杆驱动方式。如图1、3、4所示，本发明的第二个平行四边形连杆由大臂12拨叉的一个分支12c、第II曲柄7、第II连杆11、三角连杆14的侧边组成。本发明第三个平行四边形连杆由三角连杆14另一侧边、小臂19中间轴孔19a与小臂19轴端19a之间部分、动平台18连杆部分、第III连杆15组成。
[0090]如图4、9所示，本发明三角连杆14包括三个轴孔14a、14b、14c，其顶端轴孔14c与通过销轴分别与其大臂12的分叉两个端点12b、与小臂19中间轴孔19a相连；底边轴孔14a通过销轴与第II连杆11轴孔相连；底边另一个轴孔14b通过销轴与第III连杆15轴孔相连。本发明三角连杆14 一侧边构成了本发明第二个平行四边形连杆中的一个连杆，另一侧边构成了本发明第三个平行四边形连杆中的一个连杆。本发明三角连杆14这样结构不仅增加了连杆强度和刚度，而且实现了一杆多用的目的。本发明三角连杆14将这两个平行四边形的运动耦合在一起，将动平台18的俯仰调节转至第II曲柄7实现，并且它们之间具有线性关系，俯仰调节电机8带动第II曲柄7转过一定的角度，动平台18也转过相同的角度，速度、加速度也保持一致。这两个平行四边形的作用相当于将由直接驱动动平台18转动转为通过控制第I曲柄9的转动来间接控制动平台18。由于它们之间转过的角度，转动的速度和加速度都相等，当喷头17相对于喷涂工件表面需要作俯仰姿态的调整时，将曲面法向变化的规律当作俯仰调节电机8需要输出的角位移、速度、加速度量即可。
[0091]三角连杆14中间伸出一根连杆14d，其与一根可伸缩杆16 —端16b相球铰，可伸缩杆16另一端16a与动平台18的杆端18b之间相球铰，可伸缩杆16实际上是两段空心管，内部装有小电机和滚珠丝杠，电机固定在图11所示的其中的一根空心管16a中，驱动时丝杠带动另一根管相应伸出或缩回，伸缩杆长度的变化能够实现动平台18的左右摆动(图中未示出)。其具体结构可参见本申请人以前申请的有关机器人臂的滚珠丝杆驱动结构。
[0092]由此可见，本发明巧妙地设置三个平行四边形连杆驱动方式，从而解决了现有技术开链式串联机器人的运动学正解简单但是其运动学逆解存在多解的问题，解决了现有技术开链式串联机器人需要在多组逆解中判断最佳解和控制系统比较复杂的问题，从而实现了在空间中喷头的位置由小车的移动距离、大臂和小臂转过的角度决定，这样的逆解计算简单且不存在多解，喷头的姿态由俯仰调节电机和位于伸缩杆内部的电机控制，由于这两个转动轴正交，彼此不会干扰，这种控制方式也为轨迹规划带来了方便。
[0093]本发明巧妙地设置三个平行四边形连杆驱动方式，三个平行四边形机构在设计时限制了最大压力角，在作业范围内，无论机器人转至何位置，运动和力的传递性能都能保持优良的水平；
[0094]发明巧妙地设置三个平行四边形连杆驱动方式，三个平行四边形机构的巧妙设计将大臂驱动电机、小臂驱动电机和俯仰调节电机集中布置到基座上。电机集中布置便可以方便的实现防尘防爆要求，提高了喷涂机器人在静电喷涂这种危险环境下的安全性和可靠性。
[0095]发明巧妙地设置三个平行四边形连杆驱动方式，由于引入了并联机构，本发明具有一些并联机构的优势，从而克服传统的串联开链式机器人各种缺陷，例如，传统的串联开链式机器人各杆件的驱动部件通常布置在关节处，这样越是靠近基座的杆件不仅要承受加在其末端的其他杆件的负载，还要承受在重量上比这些杆件更大的驱动电机的负载，导致机构笨重，动载荷较大。同时各串联的杆件相当于悬臂梁结构，刚度也较差。
[0096]发明巧妙地设置三个平行四边形连杆驱动方式，这样结构控制简单。如果不计喷嘴与动平台之间的偏置距离，喷头的位置和姿态是解耦的。在空间中喷头的位置由小车的移动距离、大臂和小臂转过的角度决定，前文已经提到这种逆解计算简单且不存在多解。喷头的姿态由俯仰调节电机和位于伸缩杆内部的电机控制，由于这两个转动轴正交，彼此不会干扰，这种控制方式也为轨迹规划带来了方便。
[0097]应该理解，本发明用一根连杆替代可伸缩杆16的话，喷头的姿态仅仅由俯仰调节电机控制，其控制更加简单，从而本发明构成了一个六自由度多平行四边形连杆并行驱动的喷涂机器人，在空间中喷头的位置由小车的移动距离、大臂和小臂转过的角度决定。也解决了现有技术开链式串联机器人的运动学正解简单但是其运动学逆解存在多解的问题，解决了现有技术开链式串联机器人需要在多组逆解中判断最佳解和控制系统比较复杂的问题。
[0098]如图4、10所示，喷头17固结在动平台18的连接部分18a上，动平台18在相互垂直方向上延伸出三根连杆，每根连杆的杆端设置球铰副18b、18c、18d，球铰副18d、18c位于同直径上，球铰副18b位于与上述直径相垂直的轴线的偏移位置上，球铰副18d、18c分别与第III连杆15和小臂19轴端19a相连，而球铰副18b与可伸缩杆16相连。上述球铰副设置有利于动平台18各种姿态变换，从而将多平行四边形连杆并行驱动和可伸缩杆16的伸出或缩回运动转换成喷头17的六自由度的运动。根据喷涂工件表面的变化，控制大臂驱动电机4、小臂驱动电机10、俯仰调节电机8和可伸缩杆16，就能保证对任意复杂曲面进行垂直喷涂，使得喷涂更加均匀，达到更好的喷涂工艺效果。喷涂机器人的动平台18具有两个转动自由度，在喷涂作业时，可以通过这两个方向的转动调整喷头的姿态，因此能够较好的满足垂直工件表面喷涂的要求。在本发明中，喷头相对于动平台不动，能够较好避免传统的串联开链式喷涂机器人末端姿态的调节一般依靠在喷头和小臂末端之间加装手腕来实现，输调漆管线只能布设在手腕外面。当手腕转动时，很容易造成管线缠绕，从而带来严重后果，虽然目前出现了斜交中空手腕，但是其造价昂贵，控制也复杂。
[0099]附图7示出了第I曲柄9的结构。第I曲柄9的功能是对第I连杆13的安装提供支撑作用，同时将小臂驱动电机10输出动力传递给第I连杆13。由于小臂驱动电机传递的动力较小，因此在设计上其尺寸取值较小。为了减少机器人设计制造的成本，第II曲柄7的尺寸参数与其完全相同。第I曲柄9的设计中注重了轻量化和结构的紧凑性要求，使其在满足基本性能的基础上消耗能量较少。
[0100]附图8示出了是第I连杆13的结构。第I连杆13的功能是将小臂驱动电机10输出的动力传递给小臂19，和大臂12 —起控制喷头在平面内的平动。由于传递的动力较小，其设计可以为均匀的细长实心杆，甚至也可以设计成空心结构。为了减小设计制造的成本和安装的方便性，其与第II连杆11、第III连杆15的尺寸参数完全相同，该设计较好凸显了机构的对称性特点，也有利于消除喷头17产生的持续颤振在机构中的传递。
[0101]附图9示出了三角连杆14的结构，三角连杆14铰接在大臂12的一侧12c上，其作用是对第II连杆11、第III连杆15的安装提供支撑作用，同