專利名稱：模塊化多控制直角坐標(biāo)機(jī)器人的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
模塊化多控制直角坐標(biāo)機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及機(jī)器人制造領(lǐng)域，尤其是涉及一種模塊化組合坐標(biāo)機(jī)器人。
技術(shù)背景[0002]隨著直角坐標(biāo)機(jī)器人的應(yīng)用越來越廣泛，直角坐標(biāo)機(jī)器人的設(shè)計(jì)工作日益顯得 重要。成功的設(shè)計(jì)一臺(tái)直角坐標(biāo)機(jī)器人涉及到很多方面的工作，包括機(jī)械結(jié)構(gòu)、動(dòng)力驅(qū) 動(dòng)、伺服控制等等。而在專業(yè)的教學(xué)過程中，直角坐標(biāo)機(jī)器人有缺乏控制對(duì)象的問題。發(fā)明內(nèi)容[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種在專業(yè)的教學(xué)的過程中，能夠解決 缺乏控制對(duì)象問題的模塊化多控制直角坐標(biāo)機(jī)器人。[0004]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是一種模塊化多控制直角坐標(biāo) 機(jī)器人，包括直線機(jī)器人和旋轉(zhuǎn)機(jī)器人，所述的直線機(jī)器人上設(shè)有直線機(jī)器人或者旋轉(zhuǎn) 機(jī)器人。[0005]為了可以使機(jī)器人有多個(gè)自由度，所述的直線機(jī)器人至少有一個(gè)；所述的旋轉(zhuǎn) 機(jī)器人至少有一個(gè)。[0006]為了能夠使機(jī)器人在直線上運(yùn)動(dòng)，所述的直線機(jī)器人設(shè)有電機(jī)，電機(jī)通過聯(lián)軸 器帶動(dòng)滾珠螺桿，螺桿上的螺桿絲母帶動(dòng)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)將直線運(yùn)動(dòng)。[0007]為了使機(jī)器人能夠旋轉(zhuǎn)，所述的旋轉(zhuǎn)機(jī)器人設(shè)有電機(jī)，電機(jī)通過聯(lián)軸器帶動(dòng)蝸 輪蝸桿，蝸輪蝸桿帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)。[0008]本實(shí)用新型的有益效果是模塊化多控制直角坐標(biāo)機(jī)器人作為基礎(chǔ)教學(xué)平臺(tái)使 用，用以了解機(jī)器人的基礎(chǔ)組成和工作原理，了解機(jī)器人基本單元技術(shù)(機(jī)構(gòu)、控制、 傳感器)。并可完成簡單的搬運(yùn)、裝配、加工等實(shí)驗(yàn)，同時(shí)，學(xué)生可以通過親自動(dòng)手對(duì) 某些模塊進(jìn)行重新組合、搭建進(jìn)而構(gòu)成多自由度機(jī)器人，讓學(xué)生全面掌握機(jī)電一體化技 術(shù)的應(yīng)用開發(fā)和集成技術(shù)，幫助學(xué)生從系統(tǒng)整體角度去認(rèn)識(shí)系統(tǒng)各組成部分，從而掌握 機(jī)電控制系統(tǒng)的組成、功能及控制原理；掌握機(jī)械傳動(dòng)部件的選擇，結(jié)構(gòu)件的設(shè)計(jì)，傳 感器的選擇和使用，電機(jī)的選擇和使用，計(jì)算機(jī)編程和調(diào)試等，使學(xué)生的機(jī)電系統(tǒng)的設(shè) 計(jì)、裝配、調(diào)試能力均能得到綜合訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力及創(chuàng)新開發(fā)能力。
[0009]圖1是本實(shí)用新型的直線機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖；[0010]圖2是本實(shí)用新型的旋轉(zhuǎn)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖；[0011]圖3是圖2的仰視圖；[0012]圖4(a)和圖4(b)是本實(shí)用新型二自由度組合結(jié)構(gòu)示意圖；[0013]圖5(a)和圖5(b)是本實(shí)用新型三自由度組合結(jié)構(gòu)示意圖；[0014]圖5(a)和圖5(b)是本實(shí)用新型四自由度組合結(jié)構(gòu)示意圖。[0015]1、電機(jī)2、聯(lián)軸器3、滾珠螺桿4、運(yùn)動(dòng)平臺(tái)5、轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)具體實(shí)施方式
[0016]如圖1所示的直線機(jī)器人設(shè)有電機(jī)1，電機(jī)1通過聯(lián)軸器2帶動(dòng)滾珠螺桿3，滾 珠螺桿3上的螺桿絲母帶動(dòng)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)4將直線運(yùn)動(dòng)。電機(jī)1的轉(zhuǎn)動(dòng)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)輸出。[0017]如圖2和圖3所示的旋轉(zhuǎn)機(jī)器人設(shè)有電機(jī)1，電機(jī)1通過聯(lián)軸器2帶動(dòng)蝸輪蝸 桿，蝸輪蝸桿帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)5的轉(zhuǎn)動(dòng)。電機(jī)1的轉(zhuǎn)動(dòng)通過蝸輪蝸桿改變?yōu)樵诹硪粋€(gè)平面 轉(zhuǎn)動(dòng)。[0018]下面介紹一些由直線機(jī)器人和旋轉(zhuǎn)機(jī)器人經(jīng)過組合而出現(xiàn)的多自由度的直角坐 標(biāo)機(jī)器人。[0019]如圖4(a)所示為由兩個(gè)直線機(jī)器人組成的二自由度的直角坐標(biāo)機(jī)器人，它可以 在一個(gè)平面上任意運(yùn)動(dòng)。如圖4(b)所示為由一個(gè)直線機(jī)器人和一個(gè)旋轉(zhuǎn)機(jī)器人組成的二 自由度的直角坐標(biāo)機(jī)器人，它可以在一條直線上運(yùn)動(dòng)，并且垂直這條直線可以旋轉(zhuǎn)。[0020]如圖5(a)所示為由三個(gè)直線機(jī)器人組成的三自由度的直角坐標(biāo)機(jī)器人，它可以 在一個(gè)三維立體內(nèi)任意運(yùn)動(dòng)。如圖5(b)所示為由兩個(gè)直線機(jī)器人和一個(gè)旋轉(zhuǎn)機(jī)器人組成 的三自由度的直角坐標(biāo)機(jī)器人，它可以在一個(gè)平面內(nèi)任意運(yùn)動(dòng)，并且在垂直這個(gè)平面的 方向上可以旋轉(zhuǎn)。[0021]如圖6(a)和圖6(b)所示為由三個(gè)直線機(jī)器人和一個(gè)旋轉(zhuǎn)機(jī)器人組成的直角坐標(biāo) 機(jī)器人，其中圖6(a)中的旋轉(zhuǎn)機(jī)器人的旋轉(zhuǎn)軸線垂直于從底部數(shù)起的第一個(gè)和第二個(gè)直 線機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)平面；圖6(b)中的旋轉(zhuǎn)機(jī)器人的旋轉(zhuǎn)軸線垂直于從底部數(shù)起第二個(gè)和第 三個(gè)直線機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)平面。[0022]上述各種構(gòu)型的機(jī)器人的末端姿態(tài)控制有3種控制模式手動(dòng)控制、PLC編程 控制、計(jì)算機(jī)PCI運(yùn)動(dòng)控制卡控制或基于PC104總線嵌入式控制。[0023]直角坐標(biāo)機(jī)器人的特點(diǎn)多自由度運(yùn)動(dòng)，每個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度之間的空間夾角為直 角；自動(dòng)控制的，可重復(fù)編程，所有的運(yùn)動(dòng)均按程序運(yùn)行；一般由控制系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系 統(tǒng)、機(jī)械系統(tǒng)、操作工具等組成；靈活，多功能，因操作工具的不同功能也不同；高可 靠性、高速度、高精度；可用于惡劣的環(huán)境，可長期工作，便于操作維修。
權(quán)利要求1.一種模塊化多控制直角坐標(biāo)機(jī)器人，包括直線機(jī)器人和旋轉(zhuǎn)機(jī)器人，其特征是 所述的直線機(jī)器人上設(shè)有直線機(jī)器人或者旋轉(zhuǎn)機(jī)器人。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化多控制直角坐標(biāo)機(jī)器人，其特征是所述的直線機(jī) 器人至少有一個(gè)；所述的旋轉(zhuǎn)機(jī)器人至少有一個(gè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化多控制直角坐標(biāo)機(jī)器人，其特征是所述的直線機(jī) 器人設(shè)有電機(jī)(1)，電機(jī)⑴通過聯(lián)軸器⑵帶動(dòng)滾珠螺桿(3)，滾珠螺桿(3)上的螺桿 絲母帶動(dòng)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)(4)做直線運(yùn)動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化多控制直角坐標(biāo)機(jī)器人，其特征是所述的旋轉(zhuǎn)機(jī) 器人設(shè)有電機(jī)(1)，電機(jī)(1)通過聯(lián)軸器(2)帶動(dòng)蝸輪蝸桿，蝸輪蝸桿帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)(5) 的轉(zhuǎn)動(dòng)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種模塊化多控制直角坐標(biāo)機(jī)器人，包括直線機(jī)器人和旋轉(zhuǎn)機(jī)器人，直線機(jī)器人上設(shè)有直線機(jī)器人或者旋轉(zhuǎn)機(jī)器人；直線機(jī)器人至少有一個(gè)；旋轉(zhuǎn)機(jī)器人至少有一個(gè)；直線機(jī)器人設(shè)有電機(jī)，電機(jī)通過聯(lián)軸器帶動(dòng)滾珠螺桿，滾珠螺桿上的螺桿絲母帶動(dòng)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)做直線運(yùn)動(dòng)；旋轉(zhuǎn)機(jī)器人設(shè)有電機(jī)，電機(jī)通過聯(lián)軸器帶動(dòng)蝸輪蝸桿，蝸輪蝸桿帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)。學(xué)生可以通過親自動(dòng)手對(duì)某些模塊進(jìn)行重新組合、搭建進(jìn)而構(gòu)成多自由度機(jī)器人，讓學(xué)生全面掌握機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用開發(fā)和集成技術(shù)，幫助學(xué)生從系統(tǒng)整體角度去認(rèn)識(shí)系統(tǒng)各組成部分，從而掌握機(jī)電控制系統(tǒng)的組成、功能及控制原理，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力及創(chuàng)新開發(fā)能力。
文檔編號(hào)B25J9/02GK201804458SQ201020509250
公開日2011年4月20日 申請(qǐng)日期2010年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月30日
發(fā)明者孫立寧, 王振華, 王曉強(qiáng) 申請(qǐng)人:蘇州博實(shí)機(jī)器人技術(shù)有限公司