一种三自由度并联机器人零点标定装置制造方法
一种三自由度并联机器人零点标定装置制造方法
【专利摘要】本实用新型属于机器人领域，尤其涉及一种三自由度并联机器人零点标定装置，其特征在于：包括测量主体、与电机座连接部分、与动平台连接部分，所述导向轴固连于所述第一连接板、第二连接板上，所述深度尺的读数头与活动件固接，所述活动件通过直线轴承与导向轴相连，所述拉杆的一端与活动件固接并且其另一端穿过第三直线轴承，所述第一连接板、转轴、第一虎克铰链、上连接轴依次固连，所述上连接轴固定在上连接盘上，所述第二虎克铰链的一端与拉杆的另一端固接并且其另一端固接在下连接盘上。简单、高效，能够在三自由度并联机器人零点丢失的情况下快速找回零点，提高机器人在运行过程中精度。
【专利说明】一种三自由度并联机器人零点标定装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于机器人领域，尤其涉及一种三自由度并联机器人零点标定装置。
【背景技术】
[0002]零点是机器人坐标系的基准，没有零点，机器人就无法办法判断自身的位置。通常工业机器人在出厂之前均会对机器人的机械参数进行标定，给出工业机器人各连杆的参数及零点位置，但在特殊情况下，如电池更换、超越机械极限位置、与环境发生碰撞、手动移动机器人关节等均会造成零点的丢失，在此种情况下如何简易地寻求到机器人当前零点位置是机器人精确运动控制的保障。
[0003]目前，国外工业机器人拥有成熟的电气控制、稳定的运行软件以及高精的加工设备和成熟的加工工艺，使得其在使用过程中相当稳定，不容易出现零点丢失。然而我国自主研发的工业机器人相对出现零点丢失的情况较为严重，若机械零位装置精度不够准确，则会扩大重复标定误差，同时增加维护时间和成本。
[0004]因此，针对以上问题需要对机器人零点标定问题进行合理的改进。
【发明内容】
[0005]本实用新型针对上述技术问题，提供了一种简单、高效，能够在三自由度并联机器人零点丢失的情况下快速找回零点，提高机器人在运行过程中精度的三自由度并联机器人零点标定装置。
[0006]本实用新型所采用的技术方案为:一种三自由度并联机器人零点标定装置，其特征在于:包括测量主体、与电机座连接部分、与动平台连接部分，所述测量主体包括第一连接板、第二连接板、导向轴、深度尺、活动件、直线轴承、第三直线轴承、拉杆，所述导向轴的一端固连于所述第一连接板的上并且其另一端固连于第二连接板上，所述深度尺的尺身一端固定于第一连接板上并且其另一端固定于第二连接板上，所述深度尺的读数头与活动件固接，所述活动件通过直线轴承与导向轴相连，所述第三直线轴承固定在第二连接板上，所述拉杆的一端与活动件固接并且其另一端穿过第三直线轴承，所述与电机座连接部分包括转轴、第一虎克铰链、上连接盘、上连接轴，所述第一连接板、转轴、第一虎克铰链、上连接轴依次固连，所述上连接轴固定在上连接盘上，所述转轴、导向轴分列于所述第一连接板的两侧，所述与动平台连接部分包括第二虎克铰链、下连接盘，所述第二虎克铰链的一端与拉杆的另一端固接并且其另一端固接在下连接盘上，所述第二虎克铰链、导向轴分列于所述第二连接板的两侧。
[0007]所述第一连接板、第二连接板尺寸相等并且其二者相互平行。
[0008]所述导向轴包括第一导向轴、第二导向轴，第一导向轴、第二导向轴长度相同并且平行设置。
[0009]所述第一导向轴、第二导向轴、第一连接板、第二连接板固连形成长方形结构。
[0010]所述直线轴承包括第一直线轴承、第二直线轴承，所述活动件的一端通过第一直线轴承与第一导向轴相连并且其另一端通过第二直线轴承与第二导向轴相连。
[0011]所述深度尺的尺身与第一导向轴、第二导向轴平行。
[0012]所述上连接盘位于第一虎克铰链、上连接轴之间。
[0013]所述拉杆位于所述第一导向轴、第二导向轴之间。
[0014]本实用新型的有益效果为:
[0015]1、本实用新型机构设计巧妙，制造、安装工艺简单，运动灵活，测量精度高；
[0016]2、利用深度尺测量动、静平台之间的距离，简单、高效，能够在三自由度并联机器人零点丢失的情况下快速找回零点，快速、精确的实现三自由度并联机构的零点标定，提高机器人在运行过程中精度。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型的结构示意图；
[0018]图2为本实用新型在三自由度并联机器人零点标定过程中的示意图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图对本实用新型作进一步说明:
[0020]图中，1-测量主体，2-与电机座连接部分，3-与动平台连接部分，4-第一连接板，5-第二连接板，6-导向轴，7-深度尺，8-活动件，9-直线轴承，10-第三直线轴承，11-拉杆，12-转轴，13-第一虎克铰链，14-上连接盘，15-上连接轴，16-第二虎克铰链，17-下连接盘,18-第一导向轴，19-第二导向轴,20-第一直线轴承,21-第二直线轴承。
实施例
[0021]如图1-2所示，一种三自由度并联机器人零点标定装置，包括测量主体1、与电机座连接部分2、与动平台连接部分3，测量主体I包括第一连接板4、第二连接板5、导向轴6、深度尺7、活动件8、直线轴承9、第三直线轴承10、拉杆11，导向轴6的一端固连于第一连接板4上并且其另一端固连于第二连接板5上，深度尺7的尺身一端固定于第一连接板4上并且其另一端固定于第二连接板5上，深度尺7的读数头与活动件8固接，活动件8通过直线轴承9与导向轴6相连，第三直线轴承10固定在第二连接板5上，拉杆11的一端与活动件8固接并且其另一端穿过第三直线轴承10，与电机座连接部分2包括转轴12、第一虎克铰链13、上连接盘14、上连接轴15，第一连接板4、转轴12、第一虎克铰链13、上连接轴15依次固连，上连接轴15固定在上连接盘14上，转轴12、导向轴6分列于第一连接板4的两侦牝与动平台连接部分3包括第二虎克铰链16、下连接盘17，第二虎克铰链16的一端与拉杆11的另一端固接并且其另一端固接在下连接盘17上，第二虎克铰链16、导向轴6分列于第二连接板5的两侧。
[0022]第一连接板4、第二连接板5尺寸相等并且其二者相互平行。
[0023]导向轴6包括第一导向轴18、第二导向轴19，第一导向轴18、第二导向轴19长度相同并且平行设置。
[0024]第一导向轴18、第二导向轴19、第一连接板4、第二连接板5固连形成长方形结构。
[0025]直线轴承9包括第一直线轴承20、第二直线轴承21，活动件8的一端通过第一直线轴承20与第一导向轴18相连并且其另一端通过第二直线轴承21与第二导向轴19相连。
[0026]深度尺7的尺身与第一导向轴18、第二导向轴19平行。
[0027]上连接盘14位于第一虎克铰链13、上连接轴15之间。
[0028]拉杆11位于第一导向轴18、第二导向轴19之间。
[0029]工作原理
[0030]将上连接盘14与电机座固接，将下连接盘17与动平台固连，拉杆11沿深度尺7的尺身方向移动，拉杆11带动深度尺7的读数头移动，通过深度尺7的读数头测量拉杆11的移动距离，测量主体1相对于电机座进行空间转动，最终通过拉杆11的直线移动与第一虎克铰链13、第二虎克铰链16的转动，实现零点标定装置跟随动平台在空间中的移动，并测量动平台与电机座之间的距离，达到机器人零点标定的目的；
[0031]当进行三自由度并联机器人零点标定时，通过驱动各个伺服电机转动，使得通过深度尺7测量得到的电机座与动平台之间的距离达到规定的零点位置下电机座与动平台之间的距离时，即可使得机器人回到零点位置。
[0032]以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。
【权利要求】
1.一种三自由度并联机器人零点标定装置，其特征在于:包括测量主体、与电机座连接部分、与动平台连接部分，所述测量主体包括第一连接板、第二连接板、导向轴、深度尺、活动件、直线轴承、第三直线轴承、拉杆，所述导向轴的一端固连于所述第一连接板的上并且其另一端固连于第二连接板上，所述深度尺的尺身一端固定于第一连接板上并且其另一端固定于第二连接板上，所述深度尺的读数头与活动件固接，所述活动件通过直线轴承与导向轴相连，所述第三直线轴承固定在第二连接板上，所述拉杆的一端与活动件固接并且其另一端穿过第三直线轴承，所述与电机座连接部分包括转轴、第一虎克铰链、上连接盘、上连接轴，所述第一连接板、转轴、第一虎克铰链、上连接轴依次固连，所述上连接轴固定在上连接盘上，所述转轴、导向轴分列于所述第一连接板的两侧，所述与动平台连接部分包括第二虎克铰链、下连接盘，所述第二虎克铰链的一端与拉杆的另一端固接并且其另一端固接在下连接盘上，所述第二虎克铰链、导向轴分列于所述第二连接板的两侧。
2.根据权利要求1所述的一种三自由度并联机器人零点标定装置，其特征在于:所述第一连接板、第二连接板尺寸相等并且其二者相互平行。
3.根据权利要求1所述的一种三自由度并联机器人零点标定装置，其特征在于:所述导向轴包括第一导向轴、第二导向轴，第一导向轴、第二导向轴长度相同并且平行设置。
4.根据权利要求3所述的一种三自由度并联机器人零点标定装置，其特征在于:所述第一导向轴、第二导向轴、第一连接板、第二连接板固连形成长方形结构。
5.根据权利要求3所述的一种三自由度并联机器人零点标定装置，其特征在于:所述直线轴承包括第一直线轴承、第二直线轴承，所述活动件的一端通过第一直线轴承与第一导向轴相连并且其另一端通过第二直线轴承与第二导向轴相连。
6.根据权利要求3所述的一种三自由度并联机器人零点标定装置，其特征在于:所述深度尺的尺身与第一导向轴、第二导向轴平行。
7.根据权利要求1所述的一种三自由度并联机器人零点标定装置，其特征在于:所述上连接盘位于第一虎克铰链、上连接轴之间。
8.根据权利要求3所述的一种三自由度并联机器人零点标定装置，其特征在于:所述拉杆位于所述第一导向轴、第二导向轴之间。
【文档编号】B25J19/00GK204183572SQ201420542046
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年9月19日 优先权日:2014年9月19日
【发明者】刘松涛 申请人:辰星（天津）自动化设备有限公司
【专利摘要】本实用新型属于机器人领域，尤其涉及一种三自由度并联机器人零点标定装置，其特征在于：包括测量主体、与电机座连接部分、与动平台连接部分，所述导向轴固连于所述第一连接板、第二连接板上，所述深度尺的读数头与活动件固接，所述活动件通过直线轴承与导向轴相连，所述拉杆的一端与活动件固接并且其另一端穿过第三直线轴承，所述第一连接板、转轴、第一虎克铰链、上连接轴依次固连，所述上连接轴固定在上连接盘上，所述第二虎克铰链的一端与拉杆的另一端固接并且其另一端固接在下连接盘上。简单、高效，能够在三自由度并联机器人零点丢失的情况下快速找回零点，提高机器人在运行过程中精度。
【专利说明】一种三自由度并联机器人零点标定装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于机器人领域，尤其涉及一种三自由度并联机器人零点标定装置。
【背景技术】
[0002]零点是机器人坐标系的基准，没有零点，机器人就无法办法判断自身的位置。通常工业机器人在出厂之前均会对机器人的机械参数进行标定，给出工业机器人各连杆的参数及零点位置，但在特殊情况下，如电池更换、超越机械极限位置、与环境发生碰撞、手动移动机器人关节等均会造成零点的丢失，在此种情况下如何简易地寻求到机器人当前零点位置是机器人精确运动控制的保障。
[0003]目前，国外工业机器人拥有成熟的电气控制、稳定的运行软件以及高精的加工设备和成熟的加工工艺，使得其在使用过程中相当稳定，不容易出现零点丢失。然而我国自主研发的工业机器人相对出现零点丢失的情况较为严重，若机械零位装置精度不够准确，则会扩大重复标定误差，同时增加维护时间和成本。
[0004]因此，针对以上问题需要对机器人零点标定问题进行合理的改进。
【发明内容】
[0005]本实用新型针对上述技术问题，提供了一种简单、高效，能够在三自由度并联机器人零点丢失的情况下快速找回零点，提高机器人在运行过程中精度的三自由度并联机器人零点标定装置。
[0006]本实用新型所采用的技术方案为:一种三自由度并联机器人零点标定装置，其特征在于:包括测量主体、与电机座连接部分、与动平台连接部分，所述测量主体包括第一连接板、第二连接板、导向轴、深度尺、活动件、直线轴承、第三直线轴承、拉杆，所述导向轴的一端固连于所述第一连接板的上并且其另一端固连于第二连接板上，所述深度尺的尺身一端固定于第一连接板上并且其另一端固定于第二连接板上，所述深度尺的读数头与活动件固接，所述活动件通过直线轴承与导向轴相连，所述第三直线轴承固定在第二连接板上，所述拉杆的一端与活动件固接并且其另一端穿过第三直线轴承，所述与电机座连接部分包括转轴、第一虎克铰链、上连接盘、上连接轴，所述第一连接板、转轴、第一虎克铰链、上连接轴依次固连，所述上连接轴固定在上连接盘上，所述转轴、导向轴分列于所述第一连接板的两侧，所述与动平台连接部分包括第二虎克铰链、下连接盘，所述第二虎克铰链的一端与拉杆的另一端固接并且其另一端固接在下连接盘上，所述第二虎克铰链、导向轴分列于所述第二连接板的两侧。
[0007]所述第一连接板、第二连接板尺寸相等并且其二者相互平行。
[0008]所述导向轴包括第一导向轴、第二导向轴，第一导向轴、第二导向轴长度相同并且平行设置。
[0009]所述第一导向轴、第二导向轴、第一连接板、第二连接板固连形成长方形结构。
[0010]所述直线轴承包括第一直线轴承、第二直线轴承，所述活动件的一端通过第一直线轴承与第一导向轴相连并且其另一端通过第二直线轴承与第二导向轴相连。
[0011]所述深度尺的尺身与第一导向轴、第二导向轴平行。
[0012]所述上连接盘位于第一虎克铰链、上连接轴之间。
[0013]所述拉杆位于所述第一导向轴、第二导向轴之间。
[0014]本实用新型的有益效果为:
[0015]1、本实用新型机构设计巧妙，制造、安装工艺简单，运动灵活，测量精度高；
[0016]2、利用深度尺测量动、静平台之间的距离，简单、高效，能够在三自由度并联机器人零点丢失的情况下快速找回零点，快速、精确的实现三自由度并联机构的零点标定，提高机器人在运行过程中精度。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型的结构示意图；
[0018]图2为本实用新型在三自由度并联机器人零点标定过程中的示意图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图对本实用新型作进一步说明:
[0020]图中，1-测量主体，2-与电机座连接部分，3-与动平台连接部分，4-第一连接板，5-第二连接板，6-导向轴，7-深度尺，8-活动件，9-直线轴承，10-第三直线轴承，11-拉杆，12-转轴，13-第一虎克铰链，14-上连接盘，15-上连接轴，16-第二虎克铰链，17-下连接盘,18-第一导向轴，19-第二导向轴,20-第一直线轴承,21-第二直线轴承。
实施例
[0021]如图1-2所示，一种三自由度并联机器人零点标定装置，包括测量主体1、与电机座连接部分2、与动平台连接部分3，测量主体I包括第一连接板4、第二连接板5、导向轴6、深度尺7、活动件8、直线轴承9、第三直线轴承10、拉杆11，导向轴6的一端固连于第一连接板4上并且其另一端固连于第二连接板5上，深度尺7的尺身一端固定于第一连接板4上并且其另一端固定于第二连接板5上，深度尺7的读数头与活动件8固接，活动件8通过直线轴承9与导向轴6相连，第三直线轴承10固定在第二连接板5上，拉杆11的一端与活动件8固接并且其另一端穿过第三直线轴承10，与电机座连接部分2包括转轴12、第一虎克铰链13、上连接盘14、上连接轴15，第一连接板4、转轴12、第一虎克铰链13、上连接轴15依次固连，上连接轴15固定在上连接盘14上，转轴12、导向轴6分列于第一连接板4的两侦牝与动平台连接部分3包括第二虎克铰链16、下连接盘17，第二虎克铰链16的一端与拉杆11的另一端固接并且其另一端固接在下连接盘17上，第二虎克铰链16、导向轴6分列于第二连接板5的两侧。
[0022]第一连接板4、第二连接板5尺寸相等并且其二者相互平行。
[0023]导向轴6包括第一导向轴18、第二导向轴19，第一导向轴18、第二导向轴19长度相同并且平行设置。
[0024]第一导向轴18、第二导向轴19、第一连接板4、第二连接板5固连形成长方形结构。
[0025]直线轴承9包括第一直线轴承20、第二直线轴承21，活动件8的一端通过第一直线轴承20与第一导向轴18相连并且其另一端通过第二直线轴承21与第二导向轴19相连。
[0026]深度尺7的尺身与第一导向轴18、第二导向轴19平行。
[0027]上连接盘14位于第一虎克铰链13、上连接轴15之间。
[0028]拉杆11位于第一导向轴18、第二导向轴19之间。
[0029]工作原理
[0030]将上连接盘14与电机座固接，将下连接盘17与动平台固连，拉杆11沿深度尺7的尺身方向移动，拉杆11带动深度尺7的读数头移动，通过深度尺7的读数头测量拉杆11的移动距离，测量主体1相对于电机座进行空间转动，最终通过拉杆11的直线移动与第一虎克铰链13、第二虎克铰链16的转动，实现零点标定装置跟随动平台在空间中的移动，并测量动平台与电机座之间的距离，达到机器人零点标定的目的；
[0031]当进行三自由度并联机器人零点标定时，通过驱动各个伺服电机转动，使得通过深度尺7测量得到的电机座与动平台之间的距离达到规定的零点位置下电机座与动平台之间的距离时，即可使得机器人回到零点位置。
[0032]以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。
【权利要求】
1.一种三自由度并联机器人零点标定装置，其特征在于:包括测量主体、与电机座连接部分、与动平台连接部分，所述测量主体包括第一连接板、第二连接板、导向轴、深度尺、活动件、直线轴承、第三直线轴承、拉杆，所述导向轴的一端固连于所述第一连接板的上并且其另一端固连于第二连接板上，所述深度尺的尺身一端固定于第一连接板上并且其另一端固定于第二连接板上，所述深度尺的读数头与活动件固接，所述活动件通过直线轴承与导向轴相连，所述第三直线轴承固定在第二连接板上，所述拉杆的一端与活动件固接并且其另一端穿过第三直线轴承，所述与电机座连接部分包括转轴、第一虎克铰链、上连接盘、上连接轴，所述第一连接板、转轴、第一虎克铰链、上连接轴依次固连，所述上连接轴固定在上连接盘上，所述转轴、导向轴分列于所述第一连接板的两侧，所述与动平台连接部分包括第二虎克铰链、下连接盘，所述第二虎克铰链的一端与拉杆的另一端固接并且其另一端固接在下连接盘上，所述第二虎克铰链、导向轴分列于所述第二连接板的两侧。
2.根据权利要求1所述的一种三自由度并联机器人零点标定装置，其特征在于:所述第一连接板、第二连接板尺寸相等并且其二者相互平行。
3.根据权利要求1所述的一种三自由度并联机器人零点标定装置，其特征在于:所述导向轴包括第一导向轴、第二导向轴，第一导向轴、第二导向轴长度相同并且平行设置。
4.根据权利要求3所述的一种三自由度并联机器人零点标定装置，其特征在于:所述第一导向轴、第二导向轴、第一连接板、第二连接板固连形成长方形结构。
5.根据权利要求3所述的一种三自由度并联机器人零点标定装置，其特征在于:所述直线轴承包括第一直线轴承、第二直线轴承，所述活动件的一端通过第一直线轴承与第一导向轴相连并且其另一端通过第二直线轴承与第二导向轴相连。
6.根据权利要求3所述的一种三自由度并联机器人零点标定装置，其特征在于:所述深度尺的尺身与第一导向轴、第二导向轴平行。
7.根据权利要求1所述的一种三自由度并联机器人零点标定装置，其特征在于:所述上连接盘位于第一虎克铰链、上连接轴之间。
8.根据权利要求3所述的一种三自由度并联机器人零点标定装置，其特征在于:所述拉杆位于所述第一导向轴、第二导向轴之间。
【文档编号】B25J19/00GK204183572SQ201420542046
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年9月19日 优先权日:2014年9月19日
【发明者】刘松涛 申请人:辰星（天津）自动化设备有限公司
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