一种并联驱动式全自动搬运机器人制造技术

本发明专利技术公开一种并联驱动式全自动搬运机器人，包括机架、动平台、三个完全相同的驱动分支、四个全向移动装置与两个视觉定位装置。三个驱动分支在机架上均匀分布，四个全向移动装置安装在机架的四脚，两个视觉定位装置安装在机架的视觉定位装置安装板上。当驱动分支中的驱动缸输出不同的运动规律时，动平台可实现前后、左右、上下的单向运动或多向复合运动形式，四个全向移动装置增大了本发明专利技术的工作空间，视觉定位装置能使两个定位相机获得更大的检测范围。本发明专利技术具有承载能力大、精度高、自动化程度高、灵活工作空间大的优点。

A Parallel Driven Fully Automatic Handling Robot

The invention discloses a parallel driven fully automatic handling robot, which comprises a frame, a moving platform, three identical driving branches, four omnidirectional mobile devices and two visual positioning devices. Three driving branches are evenly distributed on the frame, four omnidirectional mobile devices are installed on the four legs of the frame, and two visual positioning devices are installed on the installation board of the frame's visual positioning device. When the driving cylinder in the driving branch outputs different motion rules, the moving platform can realize one-way motion or multi-direction compound motion form of front, back, left and right, up and down. Four omnidirectional mobile devices increase the working space of the present invention, and the visual positioning device can enable two positioning cameras to obtain a larger detection range. The invention has the advantages of large carrying capacity, high precision, high automation and large flexible working space.

【技术实现步骤摘要】
一种并联驱动式全自动搬运机器人
本专利技术涉及搬运机器人
，特别涉及一种并联驱动式全自动搬运机器人。
技术介绍
近年来，用机器人替代人力劳动完成各种高强度、机械式重复作业的趋势越来越明显，而现有技术下所采用的机器人大多为串联机械臂，其结构刚度、承载能力、搬运范围极其有限。申请号为CN201810742416的专利技术专利提供了一种旋转移位物料搬运机械臂及其工作方法，主要包括底座、升降立柱、横移机构、机械臂、连接件和取料机械爪等，具有自动化程度强，工作效率高的优点，但主体采用串联式机械臂结构，因此承载能力较小，控制精度不高。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供一种承载能力强、控制精度高、全自动化的并联驱动式全自动搬运机器人。本专利技术的技术方案如下：本专利技术包括机架、动平台、三个完全相同的驱动分支、四个全向移动装置与视觉定位装置。所述机架呈长方体框架结构，包括四条竖梁与连接四条竖梁的横梁，顶部上为三条均匀分布的承重梁，承重梁上设有驱动缸连接铰座，并在横梁与竖梁的交接处设有两个视觉定位装置安装板。所述驱动分支由驱动缸、活动架、驱动缸活动连接座、斜拉杆组成；三个驱动分支在机架上均匀分布。在每个驱动分支中，驱动缸布置在承重梁的上表面，驱动缸缸筒与驱动缸连接铰座铰接，缸杆与驱动缸活动连接座铰接，驱动缸活动连接座与活动架固定连接，活动架与承重梁靠第一移动副连接，所述活动架与斜拉杆通过圆柱副连接，所述圆柱副同斜拉杆与动平台一同布置在机架的承重梁以下，并且所述圆柱副的轴线与移动副的轴线呈空间垂直关系，斜拉杆通过第一转动副连接动平台，第一转动副与所述圆柱副的轴线平行。三个驱动分支中，移动副的轴线在同一平面内并且相交于一点。第一转动副在动平台上均匀分布。所述四个全向移动装置分别固定在机架的四个竖梁的底部，由竖梁连接架、移动轮、移动轮安装板、移动轮驱动电机、两个转向气缸组成，竖梁连接架为中间掏空的长方体结构，移动轮安装板与竖梁连接架靠第二转动副连接，第二动副轴线沿竖直方向，两个转向气缸的一端铰接于竖梁连接架，两个铰接点的连线沿竖直方向，另一端铰接于移动轮安装板，这两个铰点的连线同样沿竖直方向，两个转向气缸同步驱动，移动轮三转动副连接于移动轮安装板，第三动副的轴线垂直于移动轮安装板的侧面，移动轮驱动电机固定在移动轮安装板上，并驱动移动轮旋转。所述视觉定位装置由固定安装架、活动安装架与六个调整气缸组成，六个调整气缸在固定安装架上均匀分布，调整气缸一端通过球铰连接固定安装架，另一端通过球铰连接活动安装架。固定安装架固定连接于机架上的视觉定位装置安装板。定位相机固定连接于活动安装架。进一步的，所述活动架为倒U形结构，包括底板与在底板左右两侧布置的两个侧板，两侧板皆垂直于底板，并且两个侧板之间相互平行，在两个侧板之间设有一圆柱用于连接斜拉杆。与现有技术相比，该专利技术具有如下有益效果：（1）由三个驱动分支共同驱动动平台搬运物品，构成并联机构，提高了本专利技术的载重能力，减少累计误差，响应更加迅速；（2）机架四脚安装全向移动装置，增加整个搬运机器人的机动性能，使本专利技术具有更大的工作空间；（3）定位相机安装在定位相机调装置上，可以获得不同的检测姿态，减少了视觉定位检测死角范围。附图说明图1为本专利技术的整体三维示意图。图2为机架的三维示意图。图3为图1的局部放大视图。图4为全向移动装置的三维示意图。图5为视觉定位装置的三维示意图。图中：1-机架；2-动平台；3-驱动分支；4-全向移动装置；5-视觉定位装置；101-竖梁；102-横梁；103-承重梁；104-驱动缸连接铰座；105-视觉定位装置安装板；301-驱动缸；302-驱动缸活动连接座；303-活动架；304-斜拉杆；305-直线导轨；306-直线导轨滑块；401-竖梁连接架；402-移动轮；403-移动轮安装板；404-移动轮驱动电机；405-转向气缸；501-固定安装架；502-调整气缸；503-活动安装架；504-定位相机。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步描述，在此专利技术的示意性实施例以及说明用来解释本专利技术，但并不作为对本专利技术的限定。在图1所示的一种并联驱动式全自动搬运机器人，其包括机架1、动平台2、三个完全相同的驱动分支3、四个全向移动装置4与视觉定位装置5。如图2所示，所述机架呈长方体框架结构，包括四条竖梁101与连接四条竖梁的横梁102，顶部上为三条均匀分布的承重梁103，承重梁上设有驱动缸连接铰座104，并在两个横梁102与竖梁101的交接处设有视觉定位装置安装板105。如图3所示，所述驱动分支3由驱动缸301、活动架303、驱动缸活动连接座302、直线滑块306、直线滑轨305、斜拉杆304组成。三个驱动分支3在机架1上均匀分布。在每个驱动分支3中，驱动缸301布置在机架1的上表面，驱动缸301缸筒与驱动缸连接铰座104铰接，缸杆与驱动缸活动连接座302铰接，驱动缸活动连接座302与活动架303固定连接，承重梁103上表面设有直线滑轨305，活动架303与直线滑块306固定连接，直线滑块306只能在直线滑轨305上直线来回移动，构成第一移动副。所述活动架303与斜拉杆304通过圆柱副连接，该圆柱副同斜拉杆304与动平台2一同布置在机架1的承重梁103以下，并且所述圆柱副的轴线与第一移动副的轴线呈空间垂直关系，斜拉杆304通过第一转动副连接动平台2，第一转动副的轴线与所述圆柱副的轴线平行。三个驱动分支3中，三个移动副的轴线在同一平面内并且相交于一点。三个第一转动副在动平台2上均匀分布。由三个驱动分支3共同驱动动平台2搬运物品，提高了本专利技术的载重能力，同时，三个驱动分支3采用并联形式，不会产生累积误差，相对串联关节式的机械臂精度更高。如图4所示，所述四个全向移动装置4分别固定在机架1的四个竖梁101的底部，由竖梁连接架401、移动轮402、移动轮安装板403、移动轮驱动电机404、两个转向气缸405组成，竖梁连接架401为中间掏空的长方体结构，移动轮安装板403与竖梁连接架靠第二转动副连接，第二转动副的轴线沿竖直方向，两个转向气缸405在高度方向上上下布置并同步驱动，转向气缸405的一端铰接于竖梁连接架401，另一端铰接于移动轮安装板403，移动轮402靠第三转动副连接于移动轮安装板403，第三转动副轴线垂直于移动轮安装板403的侧面，移动轮驱动电机404固定在移动轮安装板403上，并驱动移动轮402旋转。当转向气缸405伸长、缩短时，带动移动轮安装板403转动，进而改变移动轮402的滚动朝向，当四个全向移动装置4中的移动轮402以不同滚动朝向工作时，可以使整个搬运机器人朝不同方向行走，使整机具有较高的机动性，大大增加了本专利技术的灵活工作空间。如图5所示，所述视觉定位装置5由固定安装架501、活动安装架503与连接固定安装架501与活动安装架503的六个调整气缸502组成，调整气缸502一端通过球铰连接固定安装架501，另一端通过球铰连接活动安装架503，定位相机504固定连接于活动安装架503。这里利用双定位相机504检测物品位置，确保检测精度。六个调整气缸502缸杆伸出、缩回量一定时，活动安装架503可以拥有不同的姿态，以确保定位相机504能观测到不同位置的物品本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种并联驱动式全自动搬运机器人，其特征在于：包括机架1、动平台（2）、三个完全相同的驱动分支（3）、四个全向移动装置（4）与视觉定位装置（5）；所述驱动分支（3）由驱动缸（301）、活动架（303）、驱动缸活动连接座（302）、斜拉杆（304）组成；三个驱动分支（3）在机架（1）上均匀分布；在每个驱动分支（3）中，驱动缸（301）布置在承重梁（103）的上表面，驱动缸（301）缸筒与驱动缸连接铰座（104）铰接，缸杆与驱动缸活动连接座（302）铰接，驱动缸活动连接座（302）与活动架（303）固定连接，活动架（303）与承重梁（103）靠移动副连接，活动架（303）与斜拉杆（304）通过圆柱副连接，所述的圆柱副同斜拉杆（304）与动平台（2）一同布置在机架（1）的承重梁（103）以下，并且所述圆柱副的轴线与所述移动副的轴线呈空间垂直关系，斜拉杆（304）另一端通过第一转动副连接动平台（2），第一转动副的轴线与上述圆柱副的轴线平行；三个驱动分支（3）中的三个移动副的轴线在同一平面内并且相交于一点；所述三个第一转动副在动平台（2）上均匀分布；所述四个全向移动装置（4）分别固定在机架（1）的四个竖梁（101）的底部，由竖梁连接架（401）、移动轮（402）、移动轮安装板（403）、移动轮驱动电机（404）、两个转向气缸（405）组成，竖梁连接架（401）为中间掏空的长方体结构，移动轮安装板（403）与竖梁连接架靠第二转动副连接，第二转动副轴线沿竖直方向，两个转向气缸（405）的一端铰接于竖梁连接架，两个铰接点的连线沿竖直方向，两个转向气缸（405）的另一端铰接于移动轮安装板（403），这两个铰接点的连线同样沿竖直方向，两个转向气缸（405）同步驱动，移动轮（402）靠第三转动副连接于移动轮安装板（403），第三转动副轴线垂直于移动轮安装板（403）的侧面，移动轮驱动电机（404）固定在移动轮安装板（403）上，并驱动移动轮（402）旋转；所述视觉定位装置（5）由固定安装架（501）、活动安装架（503）与六个调整气缸（502）组成，调整气缸（502）在固定安装架（501）上均匀分布，调整气缸（502）的一端通过球铰连接固定安装架（501），另一端通过球铰连接活动安装架（503），固定安装架（501）固定连接于机架（1）上的视觉定位装置安装板（105），定位相机（504）固定连接于活动安装架（503）。...

【技术特征摘要】
1.一种并联驱动式全自动搬运机器人，其特征在于：包括机架1、动平台（2）、三个完全相同的驱动分支（3）、四个全向移动装置（4）与视觉定位装置（5）；所述驱动分支（3）由驱动缸（301）、活动架（303）、驱动缸活动连接座（302）、斜拉杆（304）组成；三个驱动分支（3）在机架（1）上均匀分布；在每个驱动分支（3）中，驱动缸（301）布置在承重梁（103）的上表面，驱动缸（301）缸筒与驱动缸连接铰座（104）铰接，缸杆与驱动缸活动连接座（302）铰接，驱动缸活动连接座（302）与活动架（303）固定连接，活动架（303）与承重梁（103）靠移动副连接，活动架（303）与斜拉杆（304）通过圆柱副连接，所述的圆柱副同斜拉杆（304）与动平台（2）一同布置在机架（1）的承重梁（103）以下，并且所述圆柱副的轴线与所述移动副的轴线呈空间垂直关系，斜拉杆（304）另一端通过第一转动副连接动平台（2），第一转动副的轴线与上述圆柱副的轴线平行；三个驱动分支（3）中的三个移动副的轴线在同一平面内并且相交于一点；所述三个第一转动副在动平台（2）上均匀分布；所述四个全向移动装置（4）分别固定在机架（1）的四个竖梁（101）的底部，由竖梁连接架（401）、移动轮（402）、移动轮安装板（403）、移动轮驱动电机（404）、两个转向气缸（405）组成，竖梁连接架（401）为中间掏空的长方体结构，移动轮安装板（403）与竖梁连接架靠第二转动副连接，第二转动副轴线沿竖直方向，两个转向气缸（...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙健春，
申请(专利权)人：孙健春，
类型：发明
国别省市：江苏,32