线缆驱动机器人制造技术

线缆驱动机器人(R)包括：基础结构(B)；平台(10)，必须相对于基础结构(B)运动；多个马达装置(M1，M2，..，Mi，..Mn)，安装在基础结构(B)上的相应位置(P1，P2，...Pi，..Pn)处；平台(10)的多根运动线缆(C1，C2，..，Ci，...，Cn)，在其第一端固定在平台(10)的相对固定点，并在其第二端固定到多个马达装置(M1，M2，..，Mi，..Mn)中的相应马达装置。机器人(R)还包括：轴(2)，可旋转地安装在平台(10)上；辅助运动线缆(3)；辅助激活马达装置(4)，安装在基础结构(B)上的相应位置(Pa)处。辅助运动线缆(3)在第一相对端固定到辅助激活马达装置(4)，并且将相对长度的一部分(30)缠绕在轴(2)上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】线缆驱动机器人
本专利技术涉及关于并联机器人、特别是线缆驱动机器人的

技术介绍
线缆驱动机器人是并联机器人，其中运动臂由线缆构成而不是由刚性或铰链连接构成。线缆驱动机器人包括基础结构或固定框架、必须在三维空间内相对于基础结构移动的平台或其他等效元件、预先设置在基础结构上的确定位置的一系列马达以及一系列运动线缆，运动线缆在其第一端处固定在平台的相应点，在其第二端处连接到相应的马达。例如由绞车或升降机或其他类似驱动装置构成的马达被预先设置并且可被激活以缠绕或展开线缆，即拉出(缩短)或释放(允许延长)线缆。以这种方式，每个单根线缆的长度(即其在固定点和平台以及相对马达固定到基础结构的点之间的长度(延伸部))可以改变，增加或减小。通过适当地激活各种马达，从而延长或缩短各个线缆，可以使平台相对于基础结构移动和移位。因此，在线缆驱动机器人中，通过调节和改变各个线缆的长度，可以控制和改变平台在三维工作空间中的位置。使用的线缆的数量影响在三个空间方向(三个坐标)上运动的可能性；线缆数量越多，平台在三维空间中移动和移位的可能性越大。当前，存在使用多达8根线缆的线缆驱动机器人，8根线缆连接在平台的相同数量的点处。包括8根线缆的线缆驱动机器人可以无问题地在三维工作空间内使平台以各种轨迹移动和移位，并将平台定位在任何位置。但是，线缆驱动机器人的局限在于使平台绕其轴线进行旋转的可能性。实际上，对于使用8根线缆的线缆驱动机器人，通过作用在马达上以延长或缩短线缆的可能性，使得限制平台的角度旋转，最大角度旋转约为40°-50°。这种情况无疑在所有以下应用中构成了局限：在该应用中，需要例如通过使用钳子或平台承载的抓手操纵物体，并且能够沿一个方向或另一个方向旋转而没有任何限制，即可以进行多达360°或更大的旋转。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种能够消除上述缺点的线缆驱动机器人。特别地，本专利技术的目的是提供一种线缆驱动机器人，其能够操纵物体并使物体自由地旋转，并因此以期望的旋转角度(甚至多达360°或更大)旋转物体。根据权利要求1所述的线缆驱动机器人，可以实现上述目的。在从属权利要求中阐述了本专利技术的线缆驱动机器人的其他有利方面。附图说明下面将参照附图对本专利技术的线缆驱动机器人的优选的但非排他的实施例的特性进行描述，其中：图1示出了本专利技术的线缆驱动机器人的第一实施例的示意性透视图；图2是沿图1的II-II截面的视图；图3示出了本专利技术的线缆驱动机器人的第二优选实施例的示意性透视图；图4以示意性透视图示出了本专利技术的线缆驱动机器人的第三可能优选实施例。具体实施方式参照附图，在所示的两个优选实施例中，附图标记(R)表示本专利技术的线缆驱动机器人。线缆驱动机器人(R)包括：基础结构(B)，例如由相对于笛卡尔参考系统的固定或移动框架构成；平台(10)，必须在三维空间中相对于基础结构(B)运动；多个马达装置(M1，M2，..，Mi，..Mn)，预先设置并安装在基础结构(B)上的相应位置(P1，P2，...Pi，..Pn)处；平台(10)的多根运动线缆(C1，C2，...，Ci，..，Cn)。运动线缆(C1，C2，...，Ci，..，Cn)中的每个在其第一端固定到平台(10)的相对固定点，并在其第二端固定到多个马达装置(M1，M2，..，Mi，..Mn)中的相应马达装置。马达装置(M1，M2，..，Mi，..Mn)中的每个进而预先设置和激活，以便能够缠绕或展开相对运动线缆而进行平台(10)相对于基础结构(B)的运动。以这种方式，通过适当地激活各个马达装置(M1，M2，..，Mi，..Mn)来缠绕或展开相对运动线缆(C1，C2，…，Ci，..，Cn)，即通过缩短或伸长运动线缆(C1，C2，…，Ci，..，Cn)在其到平台(10)的固定点与马达装置(M1，M2，..，Mi，..Mn)本身之间的部分，机器人(R)能够使平台(10)在三维空间内相对于基础结构(B)移动，并将平台定位在三维空间内部的任何位置。例如，本专利技术的线缆驱动机器人(R)可以同样地预先设置为包括多根线缆n，从3根线缆变化到多达8根运动线缆(C1，C2，C3，C4，C5，C6，C7，C8)，以便包含相应数量的马达装置n，从3个马达装置变化到多达8个马达装置(M1，M2，M3，M4，M5，M6，M7，M8)(如图1和图3所示)。本专利技术提供的线缆驱动机器人(R)的特殊特征在于，它还包括：轴(2)，安装在平台(10)上，并可以相对于其轴线旋转(例如，轴(2)可通过相对轴承安装在平台(10)上)；辅助运动线缆(3)；辅助激活马达装置(4)，预先设置并安装在基础结构(B)上的相应位置(Pa)处。特别地，辅助运动线缆(3)在第一相对端固定到辅助激活马达装置(4)，并且将相对长度的一部分(30)缠绕在轴(2)上。辅助激活马达装置(4)进而被预先设置并且可激活，以便能够缠绕和展开辅助运动线缆(3)，并且能够经由辅助运动线缆(3)在轴(2)上施加角动量，从而使轴(2)根据第一旋转方向(V1)相对于平台(10)旋转。以这种方式，独立于平台(10)的运动及其相对于基础结构(B)的定位，本专利技术的线缆驱动机器人(R)能够简单通过激活辅助激活马达装置(4)使轴(2)相对于平台旋转，以便经由辅助运动线缆(3)在轴(2)上施加角动量。例如，本专利技术的线缆驱动机器人(R)可以预先设置为使得，在通过激活一系列马达装置(M1，M2，..，Mi，..Mn)以伸长或缩短运动线缆(C1，C2，..，Ci，..Cn)来执行平台(10)相对于基础结构(B)运动期间，辅助激活马达装置(4)被激活以便缠绕和/或展开辅助运动线缆(3)，使得不会在轴(2)上施加角动量。以这种方式，在平台(10)的运动期间，轴(2)相对于平台(10)保持静止。一旦已经将平台(10)相对于基础结构(B)带动并停在给定的期望位置，辅助激活马达装置(4)可以被激活，以便经由辅助运动线缆(3)在轴(2)上施加角动量，特别是通过缠绕辅助运动线缆，即通过在辅助运动线缆(3)上施加牵引力(通过减小线缆的缠绕在轴(2)上的部分(30)的长度)，该轴将被激活而相对于平台(10)旋转。可以施加到轴的最大角旋转的实体将取决于辅助运动线缆(3)的缠绕在轴(2)上的部分(30)的总长度。在另一可能的变型中，还可以在通过激活一系列马达装置(M1，M2，Mi，..Mn)以伸长或缩短运动线缆(C1，C2，Ci，..Cn)来执行平台(10)相对于基础结构(B)运动期间，激活辅助激活马达装置(4)，以从轴(2)上缠绕或展开辅助运动线缆(3)，以便在轴(2)上施加角动量，从而即使在平台(10)运动期间，轴(2)也可以相对于平台旋转。下面描述本专利技术提出的线缆驱动机器人本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种线缆驱动机器人(R)，包括：/n基础结构(B)；/n平台(10)，必须在三维空间中相对于基础结构(B)运动；/n多个马达装置(M1，M2，..，Mi，..Mn)，预先设置并安装在基础结构(B)上的相应位置(P1，P2，..Pi，..Pn)处；/n平台(10)的多根运动线缆(C1，C2，…，Ci，..，Cn)，运动线缆(C1，C2，...，Ci，..，Cn)中的每个在其第一端固定到平台(10)的相对固定点，并在其第二端固定到多个马达装置(M1，M2，..，Mi，..Mn)中的相应马达装置，马达装置(M1，M2，..，Mi，..Mn)中的每个预先设置和激活，以便能够缠绕或展开相对运动线缆而进行平台(10)相对于基础结构(B)的运动；/n轴(2)，安装在平台(10)上，并能够相对于其轴线旋转；/n辅助运动线缆(3)；/n辅助激活马达装置(4)，预先设置并安装在基础结构(B)上的相应位置(Pa)处，/n辅助运动线缆(3)在第一相对端固定到辅助激活马达装置(4)，并且将其长度的一部分(30)缠绕在轴(2)上，辅助激活马达装置(4)被预先设置并且可激活，以便能够缠绕和展开辅助运动线缆(3)，并且能够经由辅助运动线缆(3)在轴(2)上施加角动量，从而使轴(2)根据第一旋转方向(V1)相对于平台(10)旋转，/n用于使轴(2)沿与第一旋转方向(V1)相反的第二旋转方向(V2)相对于平台(10)旋转的装置(6)，其特征在于，辅助运动线缆(3)将其长度的一部分(30)缠绕在轴(2)上，并在第二相对端固定在轴(2)上，用于使轴(2)沿第二旋转方向(V2)旋转的装置(6)包括螺旋扭簧(61)，所述螺旋扭簧预先设置为与轴(2)同轴并在其第一端固定到轴(2)，在其第二端固定到平台(10)上的固定点。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171222 IT 1020170001487201.一种线缆驱动机器人(R)，包括：
基础结构(B)；
平台(10)，必须在三维空间中相对于基础结构(B)运动；
多个马达装置(M1，M2，..，Mi，..Mn)，预先设置并安装在基础结构(B)上的相应位置(P1，P2，..Pi，..Pn)处；
平台(10)的多根运动线缆(C1，C2，…，Ci，..，Cn)，运动线缆(C1，C2，...，Ci，..，Cn)中的每个在其第一端固定到平台(10)的相对固定点，并在其第二端固定到多个马达装置(M1，M2，..，Mi，..Mn)中的相应马达装置，马达装置(M1，M2，..，Mi，..Mn)中的每个预先设置和激活，以便能够缠绕或展开相对运动线缆而进行平台(10)相对于基础结构(B)的运动；
轴(2)，安装在平台(10)上，并能够相对于其轴线旋转；
辅助运动线缆(3)；
辅助激活马达装置(4)，预先设置并安装在基础结构(B)上的相应位置(Pa)处，
辅助运动线缆(3)在第一相对端固定到辅助激活马达装置(4)，并且将其长度的一部分(30)缠绕在轴(2)上，辅助激活马达装置(4)被预先设置并且可激活，以便能够缠绕和展开辅助运动线缆(3)，并且能够经由辅助运动线缆(3)在轴(2)上施加角动量，从而使轴(2)根据第一旋转方向(V1)相对于平台(10)旋转，
用于使轴(2)沿与第一旋转方向(V1)相反的第二旋转方向(V2)相对于平台(10)旋转...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱塞佩·蒙蒂，
申请(专利权)人：马尔凯西尼集团股份公司，
类型：发明
国别省市：意大利;IT