三自由度混联式全向移动搬运机器人制造技术

本发明专利技术公开了一种三自由度混联式全向移动搬运机器人，包括全向移动底盘、主回转装置、升降装置、并联工作臂、末端回转装置和夹持器。全向移动底盘用于执行行走和转向任务；升降装置通过主回转装置与全向移动底盘相连接；安装在升降装置顶部的并联工作臂通过末端回转装置与夹持器相连接，用于调整夹持器的作业姿态。本发明专利技术的本体采用混联式结构，具有刚度高、承载能力强、运动精度高和作业空间大等优点；夹持器有六个活动度和三个独立运动自由度，运动灵活性高；三驱动式全向移动底盘，可实现方便的执行前进、后退、向左或向右转动等行走任务，结构设计合理，抗倾覆能力强。此外，本发明专利技术还具有操控方便、对路况的适应能力强等特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种自动化装备领域中的机器人，尤其涉及一种本体具有三个独立运动自由度的三自由度混联式全向移动搬运机器人。
技术介绍
随着劳动力价格的上涨，中国制造业的“人口红利”正在不断消失。国际经济形势复杂多变，世界经济深度调整，发达国家推进“再工业化”和“制造业回归”，全球制造业高端化竞争趋势日益明显。中国制造业的机器人密度远低于全球平均水平，机器人产业具有较大的发展空间。工业机器人的技术水平决定了制造业生产的精度、准度与效率，其应用的深度与广度已成为衡量一个国家制造业水平和科技水平的重要标志。然而细究制造业现状，中国的制造业自动化之路并非畅途，在材料及关键部件等领域都存在很大不足受制于国外技术。以现代化、自动化的装备提升传统产业，推动技术红利替代人口红利，成为中国制造产业优化升级和经济持续增长的必然之选。机器换人已成为推动传统制造业实现产业转型升级的一项重要举措。是以现代化、自动化的装备提升传统产业，推动技术红利替代人口红利，成为新的产业优化升级和经济持续增长的动力之源。对于技术进步、提升劳动力素质、提高企业生产效率、促进产业结构调整、推进工业转变发展方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三自由度混联式全向移动搬运机器人，包括全向移动底盘、主回转装置、升降装置、并联工作臂、末端回转装置和夹持器，其特征在于：所述的升降装置位于全向移动底盘的正上方，且通过主回转装置与全向移动底盘相连接；所述的并联工作臂位于升降装置的一侧，且其上端固定在升降装置的顶部，所述的并联工作臂的下端通过末端回转装置与夹持器相连接；所述的全向移动底盘包括车架、行走装置、前换向装置和后换向装置，所述的车架呈椭圆形结构，所述的行走装置布置在车架的椭圆短轴线上，且位于车架的下方；所述的前换向装置、后换向装置布置在车架的椭圆长轴线上，且位于车架的下方；所述的行走装置包括左行走轮、右行走轮、行走减速电机和驱动轴，所...

【技术特征摘要】
1.一种三自由度混联式全向移动搬运机器人，包括全向移动底盘、主回转装置、升降装置、并联工作臂、末端回转装置和夹持器，其特征在于：所述的升降装置位于全向移动底盘的正上方，且通过主回转装置与全向移动底盘相连接；所述的并联工作臂位于升降装置的一侧，且其上端固定在升降装置的顶部，所述的并联工作臂的下端通过末端回转装置与夹持器相连接；
所述的全向移动底盘包括车架、行走装置、前换向装置和后换向装置，所述的车架呈椭圆形结构，所述的行走装置布置在车架的椭圆短轴线上，且位于车架的下方；所述的前换向装置、后换向装置布置在车架的椭圆长轴线上，且位于车架的下方；
所述的行走装置包括左行走轮、右行走轮、行走减速电机和驱动轴，所述的左行走轮、右行走轮分别位于车架的左右两侧，且与驱动轴均通过花键相连接；所述的行走减速电机通过螺栓固定安装在车架的底部，所述的行走减速电机的输出端为花键孔输出结构；所述的驱动轴与行走减速电机的输出端通过花键相连接，所述的驱动轴位于车架的椭圆短轴线上，且通过轴承座固定安装在车架上；
所述的前换向装置包括前换向电机和前换向轮，所述的前换向轮通过轴承座与车架相连接，所述的前换向电机通过螺钉固定安装在车架的底部，所述的前换向轮的驱动轴与前换向电机的输出端通过花键相连接；
所述的后换向装置包括后换向电机和后换向轮，所述的后换向轮通过轴承座与车架相连接，所述的后换向电机通过螺钉固定安装在车架的底部，所述的后换向轮的驱动轴与后换向电机的输出端通过花键相连接；
所述的主回转装置包括回转减速电机、回转驱动齿轮、回转从动齿轮轴、圆柱滚子轴承、滚子止推轴承、轴承端盖和回转罩；所述的回转减速电机通过螺钉固定安装在车架的底部，所述的回转驱动齿轮安装在回转减速电机的输出轴上，且与回转减速电机的输出轴通过平键相连接；所述的回转从动齿轮轴通过两个圆柱滚子轴承、一个滚子止推轴承与车架相连接，所述的回转从动齿轮轴顶部的从动齿轮与回转驱动齿轮相啮合；所述的滚子止推轴承位于圆柱滚子轴承的下方，且通过轴承端盖固定在车架内，所述的轴承端盖通过螺钉固定安装在车架的底部；所述的回转罩套安装在回转驱动齿轮、回转从动齿轮轴的外部，且通过螺钉与车架相固连；
所述的并联工作臂包括固定平台、左丝杠模块、右丝杠模块、第一支链、第二支链、第三支链、第四支链和运动平台；所述的固定平台固定安装在升降装置的顶部，左丝杠模块与右丝杠模块对称布置在固定平台的下方；所述的第一支链、第二支链的上端与左丝杠模块通过螺旋副相连接，第一支链、第二支链的下端与运动平台相固连；所述的第三支链、第四支链的上端与右丝杠模块通过螺旋副相连接，第三支链、第四支链的下端与运动平台相固连；
所述的左丝杠模块包括左电机、左双螺旋丝杠和左轴承座，所述的左电机通过螺钉固定在固定平台的下方，且与左双螺旋丝杠通过联轴器相连接，所述的左双螺旋丝杠两端均通过左轴承座固定安装在固定平台的下方；所述的右丝杠模块包括右电机、右双螺旋丝杠和右轴承座，所述的右电机通过螺钉固定在固定平台的下方，且与右双螺旋丝杠通过联轴器相连接，所述的右双螺旋丝杠两端均通过右轴承座固定安装在固定平台的下方；所述的左双螺旋丝杠、右双螺旋丝杠的前端均为左旋螺纹，所述的左双螺旋丝杠、右双螺旋丝杠的后端均为右旋螺纹；
所述的第一支链由第一滑块螺母、第一转动副、第一连杆和第一万向节组成，所述的第一滑块螺母与左双螺旋丝杠通过右旋螺纹相连接，且第一滑块螺母的顶部与固定平台的底平面保持面接触；所述的第一连杆的上端通过第一转动副与第一滑块螺母相连接，第一连杆的下端通过第一万向节与运动平台相连接；所述的第一转动副的轴线与第一万向节的十字轴的一条轴线相平行；
所述的第二支链由第二滑块螺母、第二转动副、第二连杆和第二万向节组成，所述的第二滑块螺母与左双螺旋丝杠通过左旋螺纹相连接，且第二滑...

【专利技术属性】
技术研发人员：王成军，郭永存，陈孝喆，朱银法，汪洁，王淑浩，沈豫浙，王智慧，郑艳，张文辉，
申请(专利权)人：安徽理工大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34