Delta机器人的制作方法

文档序号:14974570发布日期:2018-07-20 18:55阅读:394来源:国知局

本实用新型涉及机器人技术领域,尤其涉及一种Delta机器人。



背景技术:

Delta机器人是一种高速、轻载的并联机器人,一般通过示教编程或视觉系统捕捉目标物体,Delta机器人是典型的空间三自由度并联机构,由三个并联的伺服轴确定抓取中心的空间位置,实现目标物体的运输、加工等操作。Delta机器人整体结构精密、紧凑,驱动部分均布于固定平台,具有承载能力强、刚度大、自重负荷比小动态性能好、定位精确、成本低和效率高等特点,正在被广泛地应用于食品、药品和电子产品等的加工和装配。

近年来,Delta机器人还被应用于现代自动化仓储中的拣选工作,但Delta机器人的端部抓取装置多为固定结构,无法自我调整状态,从一定程度上限制了被拣选物品的通过姿态、形状,使得Delta机器人拣选适应性较低。

需要说明的是,公开于本实用新型背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解,而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。



技术实现要素:

本实用新型的目的是提出一种Delta机器人,以提高Delta机器人对抓取物品的适应性。

为实现上述目的,本实用新型提供了一种Delta机器人,包括具有至少两个夹臂的抓取装置,至少两个夹臂中的至少一个能够绕竖直轴线转动,以根据所抓取物品的形状调节夹臂的姿态。

进一步地,能够绕竖直轴线转动的夹臂包括至少两个,每个夹臂的转动分别通过驱动机构独立控制。

进一步地,夹臂还能够绕水平轴线旋转,以调节抓取装置的张开角度。

进一步地,抓取装置包括安装座,夹臂通过竖直设置的第一转轴与安装座连接,夹臂能够绕第一转轴的轴线旋转;和/或,抓取装置包括旋座,夹臂通过水平设置的第二转轴与旋座连接,夹臂能够绕第二转轴的轴线旋转。

进一步地,抓取装置还包括安装座和旋座,旋座通过竖直设置的第一转轴与安装座连接,夹臂通过水平设置的第二转轴与旋座连接,以使旋座能够带动夹臂绕第一转轴的轴线旋转,且夹臂能够绕第二转轴的轴线旋转。

进一步地,夹臂包括至少两段节臂,至少两段节臂沿着抓取装置的中轴线方向串联连接,相邻两段节臂可转动地连接,以根据所抓取物品的形状调节相邻两段节臂之间的夹角。

进一步地,抓取装置还包括安装座,夹臂的一端安装在安装座上,至少两段节臂中靠近安装座的节臂能够绕竖直轴线转动。

进一步地,每段节臂的转动分别通过驱动机构独立控制。

进一步地,抓取装置包括四个夹臂,每个夹臂包括两段节臂,四个夹臂绕抓取装置的中轴线均匀布置。

进一步地,夹臂上设有测力传感器,测力传感器用于检测夹臂对物品的夹紧力,并在检测到夹紧力大于预设值时发出报警提示。

进一步地,抓取装置还包括连接座和安装座,夹臂与安装座连接,安装座与连接座连接,且安装座能够相对于连接座实现360°旋转。

进一步地,抓取装置包括伺服电机,伺服电机用于驱动抓取装置中的可转动部件旋转。

基于上述技术方案,本实用新型通过设置具有至少两个夹臂的抓取装置,且至少两个夹臂中的至少一个能够绕竖直轴线转动,在抓取物品时,夹臂可以根据所抓取物品的形状适应性地调节自身的姿态,以改变夹臂与物品之间的相对角度,使夹臂与物品的接触面积尽可能地大,从而改善对物品各个部分的抓取效果,提高抓取效率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解,构成本申请的一部分,本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:

图1为本实用新型Delta机器人一个实施例的结构示意图。

图2为本实用新型Delta机器人一个实施例中抓取装置的结构示意图。

图3为图2实施例中抓取装置的仰视图。

图4为本实用新型Delta机器人一个实施例在抓取同时沿横向和纵向方向运动的球形物品时的仰视图。

图5为图4实施例的主视图。

图6为本实用新型Delta机器人一个实施例在抓取沿纵向方向运动的水平放置的柱形物品时的仰视图。

图7为图6实施例的主视图。

图8为本实用新型Delta机器人一个实施例在抓取沿竖直方向运动的竖直放置的柱形物品时的主视图。

图9为图8实施例的仰视图。

图中:

1、抓取装置;2、机器人本体;

11、连接座;12、第一伺服电机;13、安装座;14、第二伺服电机;15、旋座;16、第三伺服电机;17、第一节臂;18、第四伺服电机;19、第二节臂;20、测力传感器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图,对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实用新型的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“横向”、“纵向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

参考图1和图2所示,在本实用新型所提供的Delta机器人抓取装置的一个示意性实施例中,抓取装置1包括具有至少两个夹臂的抓取装置1,至少两个夹臂中的至少一个能够绕竖直轴线转动,以根据所抓取物品的形状调节夹臂的姿态。

通过设置具有至少两个夹臂的抓取装置,且至少两个夹臂中的至少一个能够绕竖直轴线转动,在抓取物品时,夹臂可以根据所抓取物品的形状适应性地调节自身的姿态,调整夹臂与竖直轴线之间的夹角,以改变夹臂与物品之间的相对角度,使夹臂与物品的接触面积尽可能地大,从而改善对物品各个部分的抓取效果,提高抓取效率。

进一步地,能够绕竖直轴线转动的夹臂包括至少两个,每个夹臂的转动分别通过驱动机构独立控制。通过设置每个夹臂的独立转动,可以更大程度地提高各个夹臂的自由度,在抓取物品时,根据物品的形状,允许不同的夹臂具有不同的姿态,进一步提高抓取装置对不同形状物品的适应能力。

可选地,夹臂还能够绕水平轴线旋转,以调节抓取装置1的张开角度。夹臂绕水平轴线旋转,可以调节两个夹臂之间的张开角度,以适应不同大小的物品,提高适应性。

具体来说,抓取装置1包括安装座13,夹臂通过竖直设置的第一转轴与安装座13连接,夹臂能够绕第一转轴的轴线旋转,以实现夹臂绕竖直轴线旋转的目的。

类似地,抓取装置1包括旋座15,夹臂通过水平设置的第二转轴与旋座15连接,夹臂能够绕第二转轴的轴线旋转,以实现夹臂绕水平轴线旋转的目的。

可选地,抓取装置1还包括安装座13和旋座15,旋座15通过竖直设置的第一转轴与安装座13连接,夹臂通过水平设置的第二转轴与旋座15连接,以使旋座15能够带动夹臂绕第一转轴的轴线旋转,且夹臂能够绕第二转轴的轴线旋转。这样就可以实现夹臂既能够绕竖直轴线旋转,又可以绕水平轴线旋转的目的。

作为对本发明Delta机器人的进一步改进,夹臂包括至少两段节臂,至少两段节臂沿着抓取装置1的中轴线方向串联连接,相邻两段节臂可转动地连接,以根据所抓取物品的形状调节相邻两段节臂之间的夹角。通过设置至少两段节臂,使夹臂形成分段式结构,且相邻两段节臂可转动地连接,这样可以进一步丰富夹臂的姿态形式,使夹臂可以实现局部姿态的改变,提高适应能力。

可选地,抓取装置1还包括安装座13,夹臂的一端安装在安装座13上,至少两段节臂中靠近安装座13的节臂能够绕竖直轴线转动,即位于夹臂根部的那一段节臂(也是直接与安装座13连接的节臂)能够绕竖直轴线转动,这样可以改变夹臂根部的旋转角度,从而带动整个夹臂均发生角度改变,更好地适应物品的形状。

进一步地,每段节臂的转动分别通过驱动机构独立控制,这样可以单独控制每段节臂的姿态,单独调整每段节臂与竖直轴线之间的夹角,使抓取装置有更大的自由度,提高适应能力。

如图3所示,抓取装置1包括四个夹臂,每个夹臂包括两段节臂,四个夹臂绕抓取装置1的中轴线均匀布置。这种设置可以基本满足抓取需求,同时布置更加合理,节约成本。

可选地,夹臂上设有测力传感器20,测力传感器20用于检测夹臂对物品的夹紧力,并在检测到夹紧力大于预设值时发出报警提示。通过设置测力传感器20,可以防止夹紧力太大,起到保护抓取物品的作用。

可选地,抓取装置1还包括连接座11和安装座13,夹臂与安装座13连接,安装座13与连接座11连接,且安装座13能够相对于连接座11实现360°旋转。安装座13的旋转能够使夹臂更快地调整到适应物品形状的姿态,通过夹臂绕竖直轴线或水平轴线的转动可以进一步调整夹臂的姿态,提高对所抓取物品的适应能力,提高抓取效率。

在上述各个实施例中,抓取装置1包括驱动机构,驱动机构用于驱动抓取装置1中的可转动部件旋转。通过驱动机构,可以实现抓取装置的自动化。

优选地,驱动机构包括伺服电机。伺服电机的体积小,重量轻,控制比较精准,能够提高抓取装置的抓取效率。

另外,Delta机器人还可以包括机器人本体2,抓取装置1通过连接座11与机器人本体2连接。

下面结合附图1~9对本实用新型Delta机器人的一个实施例的具体结构和工作过程进行说明:

如图1~3所示,Delta机器人包括抓取装置1和机器人本体2,抓取装置1安装在机器人本体2的下方。抓取装置1包括连接座11,连接座11与机器人本体2连接;连接座11的下方设有安装座13,连接座11与安装座13铰接连接,安装座13可以绕铰接点相对于连接座11产生相对转动,第一伺服电机12固定于连接座11上,第一伺服电机12的输出轴与安装座13相连接,第一伺服电机12为安装座13的转动提供动力;安装座13上装配有均匀布置的四个旋座15,旋座15可以绕第一转轴相对于安装座13旋转,第二伺服电机14固定于安装座13上,其输出轴与旋座15相连接,可带动旋座15绕第一转轴相对安装座13旋转;每个旋座15上连接有一个夹臂,每个夹臂包括两段节臂;旋座15上固定有第三伺服电机16,第三伺服电机16的输出轴与夹臂的第一节臂17相连,第三伺服电机16可以驱动第一节臂17相对于旋座15旋转;第一节臂17上固定有第四伺服电机18,第四伺服电机18的输出轴与第二节臂19相连,可以驱动第二节臂19相对与第一节臂17旋转;第一节臂17和第二节臂19上嵌有测力传感器20,在抓取物品时,可以通过测力传感器20设定压力最大限值,当第一节臂17和第二节臂19的夹紧力达到最大限值时可以发出警报声,以提醒操作人员采取紧急措施,或者在达到最大限值时也可以直接切断各个伺服电机的电源,减小夹紧力,起到保护被抓取物品的作用。

如图4和图5所示,当所抓取物品为球形物品时,球形物品的运行方向可能为横向,也可能为纵向,在抓取时,四个夹臂可以旋转至机器人本体2的正下方,当Delta机器人运动至球形物品上方时,通过第一节臂17和第二节臂19的旋转,调整至与球形物品的大小相匹配的状态,即可将球形物品抓起来。

如图6个图7所示,当所抓取物品为纵向运动的水平放置的柱形物品时,在抓取时,四个夹臂可以旋转至机器人本体2的正下方,当Delta机器人运动至柱形物品的正上方时,通过调整第一节臂17和第二节臂19的角度,使夹臂的形状和张角大小与柱形物品的大小相匹配,即可将物品抓起来。

如图8和图9所示,当所抓取物品为沿竖直方向运动且竖直放置的柱形物品时,在抓取时,四个夹臂可以旋转至机器人本体2的侧面,当Delta机器人运动靠近柱形物品时,可以先使夹臂张开,然后在通过第一节臂17和第二节臂19的旋转将物品夹紧,从而将物品抓起来。

当然,本实用新型所提供的Delta机器人实施例并不限于只抓取球形或柱形物品,所能抓取的物品也不仅限于沿横向、纵向或竖直方向移动,这里仅以此为例进行说明。

通过对本实用新型Delta机器人的多个实施例的说明,可以看到本实用新型Delta机器人实施例至少具有以下一种或多种优点:

1、抓取装置具有至少两个夹臂,至少两个夹臂中的至少一个能够绕竖直轴线转动,以改变夹臂的姿态,可以使夹臂与物品的接触面积更大,提高抓取效果;

2、每个夹臂的旋转独立驱动和控制,可以进一步提高对抓取物品的适应能力,提高抓取效率;

3、夹臂包括至少两段节臂,进一步提高抓取装置的自由度,更好地适应物品形状;

4、夹臂上设有测力传感器,通过设定压力最大限值,可以保护抓取物品,防止由于夹紧力太大而使物品受到损伤。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制;尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换;而不脱离本实用新型技术方案的精神,其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1