【技术实现步骤摘要】
本技术属于自动化生产领域，尤其是涉及一种双臂并联结构的四自由度机器人。
技术介绍
1、在工业机器人领域，机器人通常设置于生产线上用于产品生产，但是，现有的机器人由于灵活性与活动范围等多方面需求，通常需要多条转动臂相互配合，完成一次加工任务，在每条主动臂内通常都设置有控制下一节转动臂转动的电机和传动结构，使得转动臂较为粗大，不利于机器人在狭小空间中使用，转动臂上的电机和传动结构同时加大了机器人自身的重量，导致在机器人工作过程中转动臂的转动惯量较大，导致转动臂在运动和停止的过程中发生振动，影响了机器人加工的精度，使得机器人不能应用到精密产品的生产和安装中，而且转动臂过重也会导致机器人基座上的电机负载较大，影响电机使用寿命。目前市面上的机器人主要分为并联机器人和串联机器人，并联机器人和串联机器人已经成为工业机器人领域齐驱并进的两架“马车”，共同推动工业机器人向前发展。
2、现有技术中的串联机器人由于其各关节间采用串联的连接方式，导致其末端执行器的误差会因各机械臂的运动误差累计而增大。在进行精密的作业时，精度无法保证。为防止内部线路扭转过大导致的电气问题。因此串联机器人只可在固定位置前方180°的范围内进行运动。串联机器人会根据不同工况对结构进行定制，在后期的升级保养方面，因为零部件互不通用，会导致升级困难、维护费用较高等问题。串联机器人由于各臂串联连接，对机械臂的刚度要求很高，在机械臂内部预留走线孔并不实际，因此大部分串联机器人的电气线材均采用外露走线方案。在串联机器人电机散热方面因为串联了过多关节，电机长时间处于高负载状
技术实现思路
1、有鉴于此，本技术旨在克服现有技术中的缺陷，提出一种双臂并联结构的四自由度机器人。
2、为达到上述目的，本技术的技术方案是这样实现的：
3、一种双臂并联结构的四自由度机器人，包括底座、末端执行器和并联连接于底座和末端执行器之间的两个结构相同的机械臂以及用于驱动机械臂运动的驱动控制系统；
4、机械臂包括依次连接在底座与末端执行器之间的大臂结构件和小臂结构件，大臂结构件的末端与小臂结构件相铰接，两个机械臂中的小臂结构件的末端共轴铰接。
5、进一步的，大臂结构件包括大臂外壳和设置在大臂外壳内的大臂传动组件，小臂结构件包括小臂外壳和设置在小臂外壳内的小臂传动组件。
6、进一步的，驱动控制系统包括控制机械臂的运动电机和控制末端执行器的工作电机，工作电机通过大臂传动组件和小臂传动组件控制末端执行器绕z轴转动和沿z轴直线运动，运动电机通过运动带轮连接有减速器，减速器与大臂外壳连接。
7、进一步的，大臂传动组件包括工作传动轴、套接在工作传动轴上的工作主动轮、大臂工作从动轮以及连接在工作主动轮和大臂工作从动轮之间的大臂传动同步带，工作传动轴由工作电机驱动。
8、进一步的，小臂传动组件包括小臂传动轴和末端工作从动轮，小臂传动轴与大臂工作从动轮连接，小臂传动轴上套接有小臂工作主动轮，小臂主动轮与末端工作从动轮之间连接有小臂传动同步带。
9、进一步的，末端执行器包括竖直设置的丝杆，丝杠上套接有丝杆花键和丝杠螺母，两个末端从动轮分别与丝杆花键和丝杠螺母连接。
10、进一步的，大臂传动组件还包括用于涨紧大臂传动同步带的大臂涨紧轮，小臂传动组件还包括用于涨紧小臂传动同步带的小臂涨紧轮。
11、进一步的，底座包括底座固定板和设置在底座固定板上的底座立柱，底座立柱上安装有电机固定板，电机固定板上安装运动电机和工作电机。
12、进一步的，底座立柱和底座固定板上分别安装有用于运动电机散热和工作电机散热的风扇组件。
13、进一步的，大臂外壳上设置有大臂调零定位槽，电机固定板上设置有电机固定板调零定位槽，通过将大臂调零定位槽与电机固定板调零定位槽定位实现大臂调零。
14、相对于现有技术，本技术具有以下优势：
15、(1)本技术通过采用双臂并联四自由度的结构方案，双臂对称式结构能够帮助过度平面运动的不确定位置；增加末端执行器的结构刚度。每个自由度的运动都通过独立的电机进行驱动，电机间互不干扰，理论上无累计误差产生，能够很好的保证末端执行器的精度，解决了串联机器人末端精度低，有较大累计误差的问题。
16、(2)本技术的并联机器人因为其结构的特性，在运行过程中可依靠惯性通过死点位置。而且在运行过程中内部电气线路的扭转均不会超过180°。可显著的提高运行时的活动范围，解决了串联机器人活动范围小的问题。
17、(3)本技术的并联机器人因采用并联结构，其大臂结构件及小臂结构件可根据不同工况进行更换，因此在后期的升级方面可以根据需求对特定部件进行单独升级替换，具有极高的零部件互换性。在维护保养方面成本会明显低于传统串联机器人，解决串联机器人结构定制化，后期升级、维护保养困难问题,
18、(4)本技术采用双臂并联结构，可以很好的保证机器人末端执行器的刚度。因此在机器人各连接臂内都预留了电气走线孔，可使电气线缆通过内部直接与末端执行器相连，使结构外观整洁，降低外露线材缠绕引发事故的概率，解决了串联机器人走线外露问题。
19、(5)本技术通过优化电机安装位置，通过两侧两两组合的风扇组件组成风道，对电机进行散热，解决了串联机器人驱动电机散热问题。
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1.一种双臂并联结构的四自由度机器人，其特征在于：包括底座、末端执行器和并联连接于底座和末端执行器之间的两个结构相同的机械臂以及用于驱动机械臂运动的驱动控制系统；
2.根据权利要求1所述的双臂并联结构的四自由度机器人，其特征在于：大臂结构件包括大臂外壳和设置在大臂外壳内的大臂传动组件，小臂结构件包括小臂外壳和设置在小臂外壳内的小臂传动组件。
3.根据权利要求2所述的双臂并联结构的四自由度机器人，其特征在于：驱动控制系统包括控制机械臂的运动电机和控制末端执行器的工作电机，工作电机通过大臂传动组件和小臂传动组件控制末端执行器绕Z轴转动和沿Z轴直线运动，运动电机通过运动带轮连接有减速器，减速器与大臂外壳连接。
4.根据权利要求2所述的双臂并联结构的四自由度机器人，其特征在于：大臂传动组件包括工作传动轴、套接在工作传动轴上的工作主动轮、大臂工作从动轮以及连接在工作主动轮和大臂工作从动轮之间的大臂传动同步带，工作传动轴由工作电机驱动。
5.根据权利要求2所述的双臂并联结构的四自由度机器人，其特征在于：小臂传动组件包括小臂传动轴和末端工作从动轮
6.根据权利要求5所述的双臂并联结构的四自由度机器人，其特征在于：末端执行器包括竖直设置的丝杆，丝杠上套接有丝杆花键和丝杠螺母，两个末端从动轮分别与丝杆花键和丝杠螺母连接。
7.根据权利要求4所述的双臂并联结构的四自由度机器人，其特征在于：大臂传动组件还包括用于涨紧大臂传动同步带的大臂涨紧轮，小臂传动组件还包括用于涨紧小臂传动同步带的小臂涨紧轮。
8.根据权利要求1所述的双臂并联结构的四自由度机器人，其特征在于：底座包括底座固定板和设置在底座固定板上的底座立柱，底座立柱上安装有电机固定板，电机固定板上安装运动电机和工作电机。
9.根据权利要求8所述的双臂并联结构的四自由度机器人，其特征在于：底座立柱和底座固定板上分别安装有用于运动电机散热和工作电机散热的风扇组件。
10.根据权利要求2所述的双臂并联结构的四自由度机器人，其特征在于：大臂外壳上设置有大臂调零定位槽，电机固定板上设置有电机固定板调零定位槽，通过将大臂调零定位槽与电机固定板调零定位槽定位实现大臂调零。
...【技术特征摘要】
1.一种双臂并联结构的四自由度机器人，其特征在于：包括底座、末端执行器和并联连接于底座和末端执行器之间的两个结构相同的机械臂以及用于驱动机械臂运动的驱动控制系统；
2.根据权利要求1所述的双臂并联结构的四自由度机器人，其特征在于：大臂结构件包括大臂外壳和设置在大臂外壳内的大臂传动组件，小臂结构件包括小臂外壳和设置在小臂外壳内的小臂传动组件。
3.根据权利要求2所述的双臂并联结构的四自由度机器人，其特征在于：驱动控制系统包括控制机械臂的运动电机和控制末端执行器的工作电机，工作电机通过大臂传动组件和小臂传动组件控制末端执行器绕z轴转动和沿z轴直线运动，运动电机通过运动带轮连接有减速器，减速器与大臂外壳连接。
4.根据权利要求2所述的双臂并联结构的四自由度机器人，其特征在于：大臂传动组件包括工作传动轴、套接在工作传动轴上的工作主动轮、大臂工作从动轮以及连接在工作主动轮和大臂工作从动轮之间的大臂传动同步带，工作传动轴由工作电机驱动。
5.根据权利要求2所述的双臂并联结构的四自由度机器人，其特征在于：小臂传动组件包括小臂传动轴和末端工作从动轮，小臂传动轴与大臂工作从动轮连接...
【专利技术属性】
技术研发人员：王岳超，
申请(专利权)人：勃肯特镇江机器人技术有限公司，
类型：新型
国别省市：
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