高速多自由度柔性无磨损运输系统技术方案

本发明专利技术公开了一种高速多自由度柔性无磨损运输系统，包括：并联运输平台，并联运输平台可在磁场的作用下运动，并联运输平台具有可切换的升降运动模式、旋转运动模式、倾斜运动模式；并联运输平台在非工作状态时可下降至靠近并联运输平台的奇异位姿；磁悬浮传输轨道，并联运输平台设在磁悬浮传输轨道上，磁悬浮传输轨道包括多个相连的平面模块，以产生驱动并联运输平台运动的磁场；启动装置，启动装置设在磁悬浮传输轨道上，启动装置用于带动并联运输平台远离奇异位姿。本发明专利技术通过并联运输平台在磁悬浮传输轨道上运动，不会产生摩擦和磨损，有利于实现高精度和高动态的运输和定位功能，具有升降、旋转、倾斜多种运动模式，灵活性高。

【技术实现步骤摘要】
高速多自由度柔性无磨损运输系统
本专利技术涉及生产线运输
，尤其涉及一种高速多自由度柔性无磨损运输系统。
技术介绍
随着工业4.0发展，实现物料运输工作的自动化是工业自动化的重要一环，传统的输送带和刚性的传送线灵活性差，难以适应定制化、柔性化的生产趋势。目前，常用的AGV运输具有良好的柔性和灵活性，但是AGV运输的动态特性差，容易产生磨损，导致维护费用较大。而传统的磁悬浮运输系统具有较好的精度和动态特性，但是只能实现平面运动，无法实现大幅度升降、旋转、倾斜等空间立体运动，也无法满足立体仓库货物装卸、转移、运输、储藏等多种需求。针对上述问题，国内外一些企业，比如KUKA公司，通过在AGV上安装工业串联机械臂来实现货物的装卸和运输，但是这种类型的运输系统在抓取、转移较重货物时，容易出现质心偏移而容易发生侧翻。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种高速多自由度柔性无磨损运输系统，以解决现有运输系统动态特性差、灵活性差、容易产生磨损以及发生侧翻的问题。根据本专利技术实施例的一种高速多自由度柔性无磨损运输系统，包括：并联运输平台，所述并联运输平台可在磁场的作用下运动，所述并联运输平台具有可切换的升降运动模式、旋转运动模式、倾斜运动模式；其中，所述并联运输平台在非工作状态时可下降至靠近所述并联运输平台的奇异位姿；磁悬浮传输轨道，所述并联运输平台设在所述磁悬浮传输轨道上，所述磁悬浮传输轨道包括多个相连的平面模块，以产生驱动所述并联运输平台运动的磁场；启动装置，所述启动装置设在所述磁悬浮传输轨道上，所述并联运输平台在非工作状态时对应所述启动装置设置，所述启动装置用于带动所述并联运输平台远离所述奇异位姿。根据本专利技术实施例的高速多自由度柔性无磨损运输系统，通过并联运输平台在磁悬浮传输轨道上运动，不会产生摩擦和磨损，有利于实现高精度和高动态的运输和定位功能，此外，由于并联运输平台具有升降、旋转、倾斜多种运动模式，灵活性高，能够满足物体的装卸、转移以及运输等多种需求，稳定性强且不易发生侧翻，可以应用于对于搬运作业有清洁、安全、无排放污染等特殊要求的医药、食品、化工等行业以及有辐射、有毒、超低温等特殊领域。一些实施例中，所述并联运输平台包括：支撑平台，用于承载待运输的物体；多个平面电机动子，多个所述平面电机动子在所述磁场驱动下运动；多个连杆，多个所述连杆与多个所述平面电机动子一一对应设置，且多个所述连杆沿所述支撑平台的周向间隔开地设置，每个所述连杆的一端可枢转地连接所述支撑平台且另一端可枢转连接所述平面电机动子。一些实施例中，所述连杆与所述支撑平台之间、所述连杆与所述平面电机动子之间均设有连接关节，以实现枢转连接，所述连接关节上形成的运动副为转动副、虎克副、球副中的至少一种。一些实施例中，所述连杆和所述平面电机动子的数量根据所述并联运输平台的运输重量进行确定。一些实施例中，所述并联运输平台还包括：机械手，所述机械手设在所述支撑平台上，用于夹抓待运输的物体。一些实施例中，多个所述平面模块形成的所述磁悬浮传输轨道为平面轨道，所述并联运输平台在所述平面轨道上可沿任意方向运动。一些实施例中，多个所述平面模块形成的所述磁悬浮传输轨道为立体轨道，所述立体轨道至少为斜坡轨道、弧形轨道、阶梯形轨道中的一种。一些实施例中，多个所述平面模块均为高度集成性的模块，以使所述磁悬浮传输轨道可通过控制器检测所述平面电机动子的位置。一些实施例中，所述启动装置为升降件或竖直向上喷气的喷气件，用于带动所述并联运输平台上升以脱离所述奇异位姿。一些实施例中，所述高速多自由度柔性无磨损运输系统还包括：货架，所述货架设在所述磁悬浮传输轨道上，以供所述并联运输平台抓取待运输的物体；机器人，所述机器人设在所述磁悬浮传输轨道的外侧，以接收所述并联运输平台抓取的待运输的物体。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1为本专利技术实施例高速多自由度柔性无磨损运输系统的立体结构示意图一；图2为本专利技术实施例高速多自由度柔性无磨损运输系统的立体结构示意图二；图3为图2的I处局部放大示意图；图4为本专利技术实施例一中并联运输平台的立体结构示意图；图5为本专利技术实施例二中并联运输平台的立体结构示意图；图6为本专利技术实施例三中并联运输平台的立体结构示意图。附图标记：100、高速多自由度柔性无磨损运输系统；10、并联运输平台；11、支撑平台；12、连杆；121、第一连杆；122、第二连杆；123、第三连杆；13、平面电机动子；131、第一平面电机动子；132、第二平面电机动子；133、第三平面电机动子；14、连接关节；15、机械手；20、磁悬浮传输轨道；21、平面模块；201、立体轨道；2011、第一轨道平面；2012、第二轨道平面；2013、过渡轨道面；30、启动装置；40、货架；50、机器人。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征，用于区别描述特征，无顺序之分，无轻重之分。在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。下面结合附图，描述本专利技术实施例的高速多自由度柔性无磨损运输系统100。如图1所示，根据本专利技术实施例的一种高速多自由度柔性无磨损运输系统100，包括：并联运输平台10、磁悬浮传输轨道20、启动装置30。并联运输平台10可在磁场的作用下运动，并联运输平台10具有可切换的升降运动模式、旋转运动模式、倾斜运动模式；其中，并联本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高速多自由度柔性无磨损运输系统，其特征在于，包括：/n并联运输平台，所述并联运输平台可在磁场的作用下运动，所述并联运输平台具有可切换的升降运动模式、旋转运动模式、倾斜运动模式；其中，所述并联运输平台在非工作状态时可下降至靠近所述并联运输平台的奇异位姿；/n磁悬浮传输轨道，所述并联运输平台设在所述磁悬浮传输轨道上，所述磁悬浮传输轨道包括多个相连的平面模块，以产生驱动所述并联运输平台运动的磁场；/n启动装置，所述启动装置设在所述磁悬浮传输轨道上，所述并联运输平台在非工作状态时对应所述启动装置设置，所述启动装置用于带动所述并联运输平台远离所述奇异位姿。/n

【技术特征摘要】
1.一种高速多自由度柔性无磨损运输系统，其特征在于，包括：
并联运输平台，所述并联运输平台可在磁场的作用下运动，所述并联运输平台具有可切换的升降运动模式、旋转运动模式、倾斜运动模式；其中，所述并联运输平台在非工作状态时可下降至靠近所述并联运输平台的奇异位姿；
磁悬浮传输轨道，所述并联运输平台设在所述磁悬浮传输轨道上，所述磁悬浮传输轨道包括多个相连的平面模块，以产生驱动所述并联运输平台运动的磁场；
启动装置，所述启动装置设在所述磁悬浮传输轨道上，所述并联运输平台在非工作状态时对应所述启动装置设置，所述启动装置用于带动所述并联运输平台远离所述奇异位姿。


2.根据权利要求1所述的高速多自由度柔性无磨损运输系统，其特征在于，所述并联运输平台包括：
支撑平台，用于承载待运输的物体；
多个平面电机动子，多个所述平面电机动子在所述磁场驱动下运动；
多个连杆，多个所述连杆与多个所述平面电机动子一一对应设置，且多个所述连杆沿所述支撑平台的周向间隔开地设置，每个所述连杆的一端可枢转地连接所述支撑平台且另一端可枢转连接所述平面电机动子。


3.根据权利要求2所述的高速多自由度柔性无磨损运输系统，其特征在于，
所述连杆与所述支撑平台之间、所述连杆与所述平面电机动子之间均设有连接关节，以实现枢转连接，所述连接关节上形成的运动副为转动副、虎克副、球副中的至少一种。


4.根据权利要求2所述的高速多自由度柔性无磨损运输系统，其特征在于，
所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴军，王潇剑，张彬彬，王煜天，丘嘉豪，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11