【技术实现步骤摘要】
一种柔索驱动串联四自由度喷涂机械臂
本专利技术涉及自动喷涂机器人领域，具体涉及一种柔索驱动串联四自由度喷涂机械臂。
技术介绍
面对日益丰富的物质文化要求，我们对各类产品精密性、复杂性的要求不断提高，而这就要求加工设备不断革新改进，机械手则成为大规模高精度加工的完美选择。尽管传统工业机器人具有精度高、速度快、效率高等优点，其在制造、物流、医疗，甚至家庭娱乐等领域都广泛应用。但是，传统工业机器人也存在很多不足，现有的串联机器人是由刚度很大的杆通过关节连接起来的，关节有转动和移动两种，前者为旋转副，后者为棱柱关节。并且，这些结构是杆之间串联，形成一个开运动链，除了两端的杆只能和前或后连接外，每一个杆的前面和后面的杆通过关节连接在一起。现有串联机器人有以下几个缺点：1）现有串联机器人的传动基本都是直接在关节处安装电机，这样会使得整个机械臂的质量很大，尤其是在每个关节部位，运动时惯性会较大，导致稳定性不足;2）现有串联机器人的负载能力受到本身质量的限制，由于电机安装位置导致质量大，从而串联机器人进行负载运作时，负载能力有限。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种柔索驱动串...
【技术保护点】
1.一种柔索驱动串联四自由度喷涂机械臂，其特征在于：包括基座（1）、设置在基座（1）上的腰部单元（2）、与腰部单元（2）相连的大臂单元（3）、与大臂单元（3）通过连杆（4）相连的小臂单元（5）以及设置在小臂单元（5）端部的末端执行单元（6），所述的腰部单元（2）通过腰部驱动电机（20）及与腰部驱动电机（20）相连的第一同步带传动机构实现腰部单元（2）相对于基座（1）的转动，所述的大臂单元（3）通过大臂驱动电机（30）及与大臂驱动电机（30）相连的第二同步带传动机构实现大臂单元（3）相对于腰部单元（2）的转动，所述的小臂单元（5）通过小臂驱动电机（50）以及与小臂驱动电机（5...
【技术特征摘要】
1.一种柔索驱动串联四自由度喷涂机械臂，其特征在于：包括基座（1）、设置在基座（1）上的腰部单元（2）、与腰部单元（2）相连的大臂单元（3）、与大臂单元（3）通过连杆（4）相连的小臂单元（5）以及设置在小臂单元（5）端部的末端执行单元（6），所述的腰部单元（2）通过腰部驱动电机（20）及与腰部驱动电机（20）相连的第一同步带传动机构实现腰部单元（2）相对于基座（1）的转动，所述的大臂单元（3）通过大臂驱动电机（30）及与大臂驱动电机（30）相连的第二同步带传动机构实现大臂单元（3）相对于腰部单元（2）的转动，所述的小臂单元（5）通过小臂驱动电机（50）以及与小臂驱动电机（50）相连的第一柔索传动机构实现小臂单元（5）相对于大臂单元（3）的转动，所述的末端执行单元（6）通过末端驱动电机（60）以及与末端驱动电机（60）相连的第二柔索传动机构实现末端执行单元（6）相对于小臂单元（5）的转动，所述腰部单元（2）、大臂单元（3）、小臂单元（5）以及末端执行单元（6）的转动分别对应腰关节、肩关节、肘关节及腕关节的转动，且腰部驱动电机（20）、大臂驱动电机（30）、小臂驱动电机（50）及末端驱动电机（60）均设置在腰部单元（2）上，所述的大臂单元（3）里设有定滑轮组，所述的小臂单元（5）里设有动滑轮组，第一柔索传动机构中的第一柔索（82）绕经定滑轮组、动滑轮组后与定滑轮组相连形成闭环传动，第二柔索传动机构中的第二柔索（84）绕经定滑轮组、动滑轮组后与末端执行单元（6）相连形成闭环传动。2.根据权利要求1所述的柔索驱动串联四自由度喷涂机械臂，其特征在于：所述的腰部单元（2）包括水平方向设置的腰部平台（21），所述腰部平台（21）的上表面在相对应的两个边侧设有竖直方向平行设置的平台左侧板（22）及平台右侧板（23），所述腰部平台（21）的下表面与第一同步带传动机构中的第一大带轮（71）固连，所述的腰部平台（21）与基座（1）之间通过第一大带轮（71）的轮轴相连，所述腰部平台（21）的上表面还固定有腰部驱动电机（20），所述腰部驱动电机（20）的输出轴垂直于腰部平台（21），所述平台右侧板（23）的外侧板面上固定有大臂驱动电机（30），所述平台左侧板（22）的外侧板面上固定有小臂驱动电机（50）及末端驱动电机（60）。3.根据权利要求1所述的柔索驱动串联四自由度喷涂机械臂，其特征在于：所述的第一同步带传动机构包括第一大带轮（71）、第一小带轮（72）以及与两者相配合的第一同步带（73），所述的第一小带轮（72）与腰部驱动电机（20）的输出轴同轴设置，所述的第一大带轮（71）固定在腰部单元（2）的底部且第一大带轮（71）的轮轴两端分别与腰部单元（2）及基座（1）通过轴承连接，所述的腰部驱动电机（20）通过第一同步带传动机构驱使腰部单元（2）绕第一大带轮（71）的轮轴转动；所述的第二同步带传动机构包括第二大带轮（74）、第二小带轮（75）以及与两者相配合的第二同步带（76），所述的第二小带轮（75）与大臂驱动电机（30）的输出轴同轴设置，所述的第二大带轮（74）与大臂单元（3）相固定且第二大带轮（74）与大臂单元（3）中的第一定滑轮轴（331）同轴连接，所述的大臂驱动电机（30）通过第二同步带传动机构驱使大臂单元（3）绕第一定滑轮轴（331）转动。4.根据权利要求1所述的柔索驱动串联四自由度喷涂机械臂，其特征在于：所述的大臂单元（3）包括对称且呈镜像布置的大臂左侧板（31）及大臂右侧板（32），所述的大臂左侧板（31）与大臂右侧板（32）相靠近的板面贴合并通过螺钉固定，大臂左侧板（31）与大臂右侧板（32）之间形成容纳定滑轮组的空腔；所述的定滑轮组包括位于大臂单元（3）下部的第一定滑轮（33）、位于大臂单元（3）上部的第二定滑轮（34）以及布置在第二定滑轮（34）周向的左定滑轮（35）、中定滑轮（36）、右定滑轮（37），所述的左定滑轮（35）、中定滑轮（36）、右定滑轮（37）整体呈L形布置，所述的第一定滑轮（33）、第二定滑轮（34）、左定滑轮（35）、中定滑轮（36）、右定滑轮（37）分别通过第一定滑轮轴（331）、第二定滑轮轴（341）、左定滑轮轴（351）、中定滑轮轴（361）、右定滑轮轴（371）与大臂左侧板（31）及大臂右侧板（32）相固定，且上述各定滑轮与各自的轮轴之间分别设有轮轴套，所述第一定滑轮轴（331）的两端还分别与腰部单元（2）中的平台左侧板（22）及平台右侧板（23）相固定，所述的第二定滑轮轴（341）与小臂单元（5）中的第一动滑轮轴（531）通过连杆（4）连接。5.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：钱森，周翔宇，訾斌，袁帅，王春航，鲍坤龙，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34
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