一种全液压驱动五自由度搬运机器人制造技术

本发明专利技术涉及工业机器人技术领域，具体是一种全液压驱动五自由度搬运机器人，旨在解决现有搬运机器人自重大、空间利用率低、加工难度大、成本高的技术问题。采用如下技术方案：大臂通过第一液压马达实现相对底座的转动，小臂通过第二液压马达实现相对大臂的转动，腕部通过第三液压马达实现相对小臂的转动，腕部还设有俯仰液压缸和侧摆液压缸以实现俯仰动作和侧摆动作；底座上设有油腔，油腔通过液压泵、伺服阀与上述各个执行部件连接，通过液压控制管路对各个执行部件独立控制，共同配合以完成机器人的动作。

A fully hydraulic driven five degree of freedom handling robot

【技术实现步骤摘要】
一种全液压驱动五自由度搬运机器人
本专利技术涉及工业机器人
，具体是一种全液压驱动五自由度搬运机器人。
技术介绍
搬运机器人是代替人类完成搬运工作的一种工业机器人，广泛应用于工业制造、仓储物流、港口码头等行业领域，是当今应用率最高的工业机器人之一。搬运机器人一般由大臂、小臂、腕部与末端执行器等基础部件构成。目前，主流的搬运机器人普遍采用电机驱动，并通过高精密减速器传动、带传动等完成机器人的运动，这类搬运机器人存在如下问题：1）因其传动系统通常使用齿轮传动、带传动，导致机器人的传动链长、自重大、空间利用率低，且结构复杂不紧凑，集成度低；2）使用齿轮传动、带传动等对机器人各构件的加工精度要求高，导致机器人各构件的加工难度大，成本高。另外，现有搬运机器人所使用的高精密减速器设计制造技术长期被外国垄断，这严重制约了我国搬运机器人的发展。
技术实现思路
本专利技术旨在解决现有搬运机器人自重大、空间利用率低、加工难度大、成本高的技术问题。为此，本专利技术提出一种全液压驱动五自由度搬运机器人。本专利技术解决其技术问题所采用的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全液压驱动五自由度搬运机器人，包括大臂（1）、小臂（2）、腕部（3）、末端执行器（4），其特征在于：还包括底座（5）和第一液压马达（6），所述底座（5）内设有用以储油的油腔（5-1），所述第一液压马达（6）的壳体固定在底座（5）上，第一液压马达（6）的转轴竖直向上贯穿底座（5）后与所述大臂（1）的底端固连；还包括第二液压马达（7），所述第二液压马达（7）的壳体固定在所述小臂（2）的一端，第二液压马达（7）的转轴水平布置且与大臂（1）的顶端固连；所述腕部（3）包括筒体（3-1）、第三液压马达（3-2）、球叉式万向节（3-3）、俯仰圆环（3-4）、两个连接肋板（3-5）、俯仰液压缸（3-6...

【技术特征摘要】
1.一种全液压驱动五自由度搬运机器人，包括大臂（1）、小臂（2）、腕部（3）、末端执行器（4），其特征在于：还包括底座（5）和第一液压马达（6），所述底座（5）内设有用以储油的油腔（5-1），所述第一液压马达（6）的壳体固定在底座（5）上，第一液压马达（6）的转轴竖直向上贯穿底座（5）后与所述大臂（1）的底端固连；还包括第二液压马达（7），所述第二液压马达（7）的壳体固定在所述小臂（2）的一端，第二液压马达（7）的转轴水平布置且与大臂（1）的顶端固连；所述腕部（3）包括筒体（3-1）、第三液压马达（3-2）、球叉式万向节（3-3）、俯仰圆环（3-4）、两个连接肋板（3-5）、俯仰液压缸（3-6）、侧摆液压缸（3-7）及侧摆圆环（3-8），所述筒体（3-1）、俯仰圆环（3-4）和侧摆圆环（3-8）皆同轴布置且沿轴向从内向外依次分布，筒体（3-1）的内端面与小臂（2）的另一端固连，筒体（3-1）的外端面外凸形成有两个中心对称的连接耳（3-1-1），筒体（3-1）内壁的轴向中间位置内凸形成有与筒体（3-1）同轴的环状的横隔板（3-1-2），所述第三液压马达（3-2）的壳体固定在横隔板（3-1-2）的内端面，第三液压马达（3-2）的转轴向外贯穿横隔板（3-1-2）后与球叉式万向节（3-3）的主动叉固连，所述俯仰圆环（3-4）与筒体（3-1）同轴，且俯仰圆环（3-4）的0°和180°两个位置分别与两个连接耳（3-1-1）铰连，所述俯仰液压缸（3-6）的活塞杆铰接在俯仰圆环（3-4）的90°位置且缸体铰接在横隔板（3-1-2）的外端面，两个连接肋板（3-5）的下端分别铰接在俯仰圆环（3-4）的90°和270°位置且上端固连侧摆圆环（3-8），所述侧摆液压缸（3-7）的缸体铰接在俯仰圆环（3-4）的0°位置且活塞杆与侧摆圆环（3-8）铰接，所述球叉式万向节（3-3）的从动叉向外贯穿侧摆圆环（3-8）后与所述末端执行器（4）固连；所述末端执行器（4）为液压夹爪，所述液压夹爪包括夹爪本体和驱动其动作的夹爪液压缸（4-1）；还包括液压控制管路，所述液压控制管路包括与油腔（5-1）连通的液压泵（8）、驱动液压泵（8）动作的电机（9）、控制器、伺服阀及传感器，所述传感器包括用以检测第一液压马达（6）旋转角度的第一传感器、用以检测第二液压马达（7）的旋转角度的第二传感器、用以检测第三液压马达（3-2）的旋转角度的第三传感器、用以检测俯仰液压缸（3-6）的俯仰角度的第四传感器、用以检测侧摆液压缸（3-7）的侧摆角度的第五传感器、用以检测夹爪本体夹爪力度的第六传感器，每个传感器皆对应设置有一个伺服阀，控制器接收传感器信号通过对应伺服阀控制每个执行元件的动作。


2.根据权利要求1所述的一种全液压驱动五自由度搬运机器人，其特征在于：所述夹爪本体包括固定在夹爪液压缸（4-1）的缸体上的固定条（4-2），所述固定条（4-2）垂直于夹爪液压缸（4-1）的轴线布置，且固定条（4-2）的两端对称外露于夹爪液压缸（4-1）的两侧，固定条（4-2）的两端分别连接有两个相对设置的爪瓣，所述爪瓣包括肘形连接条（4-3）、平板连接条（4...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪成文，吉鑫浩，陈帅，张震阳，权龙，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：山西;14