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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201410828808.9 (22)申请日 2014.12.25 B25J 9/00(2006.01) (71)申请人 广西大学 地址 530004 广西壮族自治区南宁市西乡塘 区大学路 100 号 (72)发明人 蔡敢为 黄逸哲 张林 关卓怀 张永文 朱凯君 李智杰 王龙 王麾 石慧 范雨 黄院星 王少龙 (74)专利代理机构 广西南宁公平专利事务所有 限责任公司 45104 代理人 黄永校 (54) 发明名称 多自由度工业机器人机构 (57) 摘要 多自由度工业机器人机构， 该机器人机构的 第一转动铰支座下端连接在机架上， 第一连杆。
2、一 端与第一转动铰支座上端连接另一端与第二连杆 一端连接， 第二连杆另一端与第三连杆一端连接， 第三连杆另一端与第四连杆一端连接， 第四连杆 另一端与第二转动铰支座上端连接， 第二转动铰 支座下端连接在机架上 ； 第一球状铰支座下端同 时连接在第二连杆和第三连杆上， 第五连杆一端 连接在第一球状铰支座上端另一端连接在动平台 上。本发明不仅具有传统并联机器人刚度重量比 大， 承载能力强、 误差累积小等优点， 而且比传统 并联式机器人运动空间大， 更灵活。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书2页 附图2页 (10)申请公布号 。
3、CN 104493815 A (43)申请公布日 2015.04.08 CN 104493815 A 1/1 页 2 1.多自由度工业机器人机构， 其特征在于， 包括机架、 动平台以及至少一个连杆机构， 所述连杆机构包括第一转动铰支座、 第一连杆、 第二连杆、 第三连杆、 第四连杆、 第二转动铰 支座、 第一球状铰支座以及第五连杆 ； 第一转动铰支座下端通过第一转动副连接在机架上， 第一连杆一端通过第二转动副与 第一转动铰支座上端连接， 第一连杆另一端通过第三转动副与第二连杆一端连接， 第二连 杆另一端通过第四转动副与第三连杆一端连接， 第三连杆另一端通过第五转动副与第四连 杆一端连接， 第四。
4、连杆另一端通过第六转动副与第二转动铰支座上端连接， 第二转动铰支 座下端通过第七转动副连接在机架上 ； 第一球状铰支座下端通过第四转动副同时连接在第二连杆和第三连杆上， 第五连杆一 端通过第一球面副连接在第一球状铰支座上端， 第五连杆另一端通过第二球面副连接在动 平台上。 2.如权利要求 1 所述的多自由度工业机器人机构， 其特征在于， 所述连杆机构的数量 为 6 个， 均匀分布在机架和动平台之间。 权 利 要 求 书 CN 104493815 A 2 1/2 页 3 多自由度工业机器人机构 技术领域 0001 本发明涉及工业机器人领域， 特别是多自由度工业机器人机构。 背景技术 0002 工。
5、业机器人是自动执行工作的机器装置， 是靠自身动力和控制能力来实现各种功 能的一种机器。它可以接受人类智慧， 也可以按照预先编排的程序执行。工业机器人在工 业生产中能代替人做某些单调、 频繁和重复的长时间作业， 或是危险、 恶劣环境下的作业， 广泛适用于冲压、 压力铸造、 热处理、 焊接、 涂装、 机械加工和简单装配等工序上， 以及在原 子能工业等部门中， 完成对人体有害物料的搬运或工艺操作。 0003 现有的工业机器人基本上都属于关节机器人， 机器人本体机械结构主要有平行四 边形结构和侧置式结构两种形式， 因其具有较大工作空间和较为灵活的动作得到了广泛应 用。 但这类传统开链式串联机器人机构因。
6、其自身结构的限制， 电机都需要安装在连接处， 会 导致手臂重量大、 刚性差、 惯量大、 关节误差累积、 机构动力学性能较差等问题， 由于机械手 臂负荷量较轻， 很难安装体积、 重量较大的工作装置， 高精确度也难保证， 液压式机器人可 实现灵活多变运动轨迹， 但又存在液压漏油、 零部件加工维护成本高的问题。 因此这类机器 人机构很难满足即灵活方便又高精度大载荷的工业要求。 为此急需要一种既能进行灵活应 用又能有较大的负荷量以夹持各类末端执行器完成各种工作任务的多用途大负荷高精确 度机器人机构。 发明内容 0004 本发明目的在于提供多自由度工业机器人机构， 解决传统开链式串联机器人机构 的电机安。
7、装在其铰接处， 导致手臂重量大、 刚性差、 惯量大、 关节误差累积、 机构动力学性能 较差、 负荷量较轻， 难安装体积、 重量较大的工作装置， 难保证高精确度， 液压式机械臂可实 现灵活多变运动轨迹， 但又存在液压漏油、 零部件加工维护成本高等问题。此机构结构简 单、 承载能力强、 精确度高。 0005 本发明通过以下技术方案达到上述目的 ： 0006 多自由度工业机器人机构， 包括机架、 动平台以及至少一个连杆机构， 所述连杆机 构包括第一转动铰支座、 第一连杆、 第二连杆、 第三连杆、 第四连杆、 第二转动铰支座、 第一 球 状铰支座以及第五连杆 ； 0007 第一转动铰支座下端通过第一转。
8、动副连接在机架上， 第一连杆一端通过第二转动 副与第一转动铰支座上端连接， 第一连杆另一端通过第三转动副与第二连杆一端连接， 第 二连杆另一端通过第四转动副与第三连杆一端连接， 第三连杆另一端通过第五转动副与第 四连杆一端连接， 第四连杆另一端通过第六转动副与第二转动铰支座上端连接， 第二转动 铰支座下端通过第七转动副连接在机架上 ； 0008 第一球状铰支座下端通过第四转动副同时连接在第二连杆和第三连杆上， 第五连 杆一端通过第一球面副连接在第一球状铰支座上端， 第五连杆另一端通过第二球面副连接 说 明 书 CN 104493815 A 3 2/2 页 4 在动平台上。 0009 所述连杆机。
9、构的数量为 6 个， 均匀分布在机架和动平台之间。 0010 本发明的突出优点在于 ： 0011 1， 采用带闭环子链的并联结构形式， 不仅具有传统并联机器人刚度重量比大， 承 载能力强、 误差累积小等优点， 而且比传统并联式机器人运动空间大， 更灵活。 0012 2， 所有伺服电机均安装在机架上， 杆件做成轻杆， 机器人运动惯量小， 动力学性能 好， 较好的满足了各类应用需求。 0013 3， 通过在输出臂上安装不同用图的末端执行器， 本机构应用到搬运、 装卸、 焊接、 切割、 救援等工作中。 附图说明 0014 图 1 为本发明所述多自由度工业机器人机构的结构示意图。 0015 图 2 为。
10、本发明所述多自由度工业机器人机构侧面方向工作示意图。 0016 图 3 为本发明所述多自由度工业机器人机构的 6 个连杆机构的示意图。 具体实施方式 0017 下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明。 0018 多自由度工业机器人机构， 包括机架 1、 动平台 10 以及至少一个连杆机构， 所述连 杆机构包括第一转动铰支座4、 第一连杆2、 第二连杆3、 第三连杆7、 第四连杆6、 第二转动铰 支座 5、 第一球状铰支座 8 以及第五连杆 9 ； 0019 第一转动铰支座 4 下端通过第一转动副 14 连接在机架 1 上， 第一连杆 2 一端通过 第二转动副 13 与第一转动铰支座 4 上端。
11、连接， 第一连杆 2 另一端通过第三转动副 12 与第 二连杆 3 一端连接， 第二连杆 3 另一端通过第四转动副 11 与第三连杆 7 一端连接， 第三连 杆 7 另一端通过第五转动副与第四连杆 6 一端连接， 第四连杆 6 另一端通过第六转动副与 第二转动铰支 座 5 上端连接， 第二转动铰支座 5 下端通过第七转动副 16 连接在机架 1 上 ； 0020 第一球状铰支座 8 下端通过第四转动副 11 同时连接在第二连杆 3 和第三连杆 7 上， 第五连杆 9 一端通过第一球面副连接在第一球状铰支座 8 上端， 第五连杆 9 另一端通过 第二球面副 15 连接在动平台 10 上。 0021 所述连杆机构的数量 6 个， 均匀分布在机架 1 和动平台 10 之间。 0022 所述机架可安装在各类行走装置或固定装置上， 第一转动副 14 和第七转动副 16 由伺服电机驱动， 动平台用于安装焊枪、 喷涂装置等不同设备。 所有伺服电机均安装在机架 上， 杆件均为轻杆， 本机器人机构运动惯量小， 动力学性能好， 扩展能力强， 能满足高精度大 载荷的工作要求。 说 明 书 CN 104493815 A 4 1/2 页 5 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 104493815 A 5 2/2 页 6 图 3 说 明 书 附 图 CN 104493815 A 6 。