專利名稱：一種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：
本發(fā)明涉及機(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。
背景技術(shù)：
隨著直角坐標(biāo)機(jī)器人的應(yīng)用越來(lái)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(guò)程中，直角坐標(biāo)機(jī)器人有缺乏控制對(duì)象的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種在專業(yè)的教學(xué)的過(guò)程中，能夠解決缺乏控 制對(duì)象問(wèn)題的模塊化多控制直角坐標(biāo)機(jī)器人。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)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。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)。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(guò)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)。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(guò)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)。本發(fā)明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(jiǎn)單的搬運(yùn)、裝配、加工等實(shí)驗(yàn)，同時(shí)，學(xué)生可以通過(guò)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(kāi)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(kāi)發(fā)能力。


圖1是本發(fā)明的直線機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖2的仰視圖；圖4(a)和圖4(b)是本發(fā)明二自由度組合結(jié)構(gòu)示意圖；圖5(a)和圖5(b)是本發(fā)明三自由度組合結(jié)構(gòu)示意圖；圖6(a)和圖6(b)是本發(fā)明四自由度組合結(jié)構(gòu)示意圖。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)施例方式如圖1所示的直線機(jī)器人設(shè)有電機(jī)1，電機(jī)1通過(guò)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。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(guò)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(guò)蝸輪蝸桿改變?yōu)樵诹硪粋€(gè)平面轉(zhuǎn)動(dòng)。下面介紹一些由直線機(jī)器人和旋轉(zhuǎn)機(jī)器人經(jīng)過(guò)組合而出現(xiàn)的多自由度的直角坐 標(biāo)機(jī)器人。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)。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)。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。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。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(zhǎng)期工作，便于操作維修。
權(quán)利要求
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(guò)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(guò)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)。
全文摘要
本發(fā)明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(guò)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(guò)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(guò)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(kāi)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(kāi)發(fā)能力。
文檔編號(hào)B25J9/02GK101947781SQ20101026603
公開(kāi)日2011年1月19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