本發(fā)明涉及并聯(lián)機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)涉及一種并聯(lián)機(jī)器人系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

與傳統(tǒng)串聯(lián)機(jī)器人互補(bǔ)，并聯(lián)機(jī)器人擴(kuò)大了整個(gè)機(jī)器人領(lǐng)域，已成為目前的研究熱點(diǎn)之一。然而，多數(shù)并聯(lián)機(jī)構(gòu)因設(shè)計(jì)難、工作空間小、正向求解難等問(wèn)題而無(wú)法廣泛應(yīng)用。1985年，瑞士洛桑聯(lián)邦理工大學(xué)（epfl）的clavel博士發(fā)明了一類(lèi)3自由度空間平移并聯(lián)機(jī)器人，即著名的delta機(jī)械手。delta克服了并聯(lián)機(jī)構(gòu)諸多缺點(diǎn)，具有承載能力強(qiáng)、運(yùn)動(dòng)耦合弱、力控制容易、安裝驅(qū)動(dòng)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，因而備受工業(yè)界與學(xué)術(shù)界的青睞。

20世紀(jì)80年代起，delta機(jī)器人不斷改進(jìn)出多種衍生類(lèi)型，clavel先后提出了將外轉(zhuǎn)動(dòng)副改為移動(dòng)副的3中變異形式，呈現(xiàn)出機(jī)構(gòu)涉及的靈活性；同時(shí)，為方便操作可在動(dòng)平臺(tái)與靜平臺(tái)間加裝伸縮性轉(zhuǎn)軸；tsai用虎克鉸代替球鉸以簡(jiǎn)化機(jī)構(gòu)；pierrot等人將delta改進(jìn)為6支鏈的hexa高速機(jī)械手，這類(lèi)均受delta機(jī)構(gòu)啟發(fā)，具有相似結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)方式的機(jī)器人通常可稱(chēng)作類(lèi)delta系列機(jī)器人。21世紀(jì)以來(lái)，delta系列機(jī)器人更呈現(xiàn)出高速、高精度、靈活性等發(fā)展方向。近幾年來(lái)，工業(yè)需求刺激與專(zhuān)利保護(hù)解限、柔性動(dòng)力學(xué)的發(fā)展與輕量化結(jié)構(gòu)應(yīng)用、虛擬平臺(tái)與多領(lǐng)域新技術(shù)等使得delta系列機(jī)器人更加成為研究熱點(diǎn)。

國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局于2012年12月26日，公開(kāi)了一件公開(kāi)號(hào)為cn102837308a，名稱(chēng)為“一種機(jī)器人”的發(fā)明專(zhuān)利，該發(fā)明專(zhuān)利包括至少三個(gè)固定在基座下部的水平的第一驅(qū)動(dòng)裝置，各個(gè)第一驅(qū)動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)軸分別固連有搖臂，轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)可驅(qū)動(dòng)搖臂繞其轉(zhuǎn)軸的軸線在豎直平面擺動(dòng)，各個(gè)搖臂遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)軸的一端通過(guò)關(guān)節(jié)軸承與連桿的上端連接，所有連桿的下端通過(guò)關(guān)節(jié)軸承共同連接有用于安裝抓手的抓手安裝組件。

上述現(xiàn)有技術(shù)中的delta系列機(jī)器人雖然能夠呈現(xiàn)出高速、高精度、靈活性等特點(diǎn)，但是仍然存在一定的問(wèn)題：

1、現(xiàn)有技術(shù)中的三自由度并聯(lián)機(jī)器人均是按照三主動(dòng)支鏈在圓周范圍內(nèi)均勻分布的，即是在圓周范圍內(nèi)，三自由度并聯(lián)機(jī)器人的三主動(dòng)支鏈?zhǔn)前凑?20°均勻分布的，在實(shí)際安裝過(guò)程中其所占用的安裝所需空間較大，會(huì)增加整體設(shè)備的占地面積。

2、現(xiàn)有技術(shù)中的三自由度并聯(lián)機(jī)器人，其工作空間是與其支鏈連桿的長(zhǎng)度呈反比的，如《基于最大工作空間的delta機(jī)器人尺寸綜合與優(yōu)化》的研究指出，現(xiàn)有的三自由度工作空間體積v與特征桿長(zhǎng)l成反比，l越大，v越?。划?dāng)l一定時(shí)，工作空間體積v，在回轉(zhuǎn)半徑r=33.33處，v呈現(xiàn)最大值，在回轉(zhuǎn)半徑r=33.33的兩側(cè)，v值減小；由上述研究可以得知，現(xiàn)有的三自由度并聯(lián)機(jī)器人尤其支鏈分布布局覺(jué)得其工作空間所受到的限制。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷和不足，本發(fā)明提供了一種雙子并聯(lián)機(jī)器人系統(tǒng)，本發(fā)明的發(fā)明目的旨在于解決現(xiàn)有技術(shù)中并聯(lián)機(jī)器人安裝所需空間大，整體設(shè)備占地面積大，以及工作空間受限的問(wèn)題。本發(fā)明提供的雙子并聯(lián)機(jī)器人系統(tǒng)不是按照?qǐng)A周內(nèi)均勻分布的，在同等圓周范圍內(nèi)，本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)安裝空間小，工作空間大的效果，可以快速完成作業(yè)，且能夠呈現(xiàn)出高速、高精度、靈活性等特點(diǎn)。

為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明是通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

雙子并聯(lián)機(jī)器人系統(tǒng)，其特征在于：包括兩個(gè)子并聯(lián)機(jī)器人，每個(gè)子并聯(lián)機(jī)器人均包括主動(dòng)支鏈a、主動(dòng)支鏈b和主動(dòng)支鏈c，所述主動(dòng)支鏈a和主動(dòng)支鏈b之間的夾角呈180°，所述夾角是指主動(dòng)支鏈a、b在水平面上的投影形成的直線之間的角度；兩個(gè)子并聯(lián)機(jī)器人固定安裝在機(jī)架上，且每個(gè)子并聯(lián)機(jī)器人的主動(dòng)支鏈a、b在水平面上投影所形成的直線呈對(duì)應(yīng)分布；所述對(duì)應(yīng)分布是指，主動(dòng)支鏈a、b在水平面上投影所形成的直線對(duì)稱(chēng)且兩個(gè)子并聯(lián)機(jī)器人的主動(dòng)支鏈c的水平投影分別位于直線兩側(cè)的分布方式。

所述主動(dòng)支鏈a、b在水平面上的投影形成的直線重合。

每個(gè)子并聯(lián)機(jī)器人均包括三個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)分別與主動(dòng)支鏈a、b、c連接，并驅(qū)動(dòng)主動(dòng)支鏈a、b、c運(yùn)動(dòng)。

每個(gè)子并聯(lián)機(jī)器人均包括動(dòng)平臺(tái)，主動(dòng)支鏈a、b、c分別通過(guò)從動(dòng)支鏈a、b、c與動(dòng)平臺(tái)連接。

主動(dòng)支鏈c與主動(dòng)支鏈a和主動(dòng)支鏈b之間的夾角均呈90°，所述夾角是指主動(dòng)支鏈c在水平面上的投影形成的直線與主動(dòng)支鏈a和主動(dòng)支鏈b在水平面上投影形成的直線之間的角度。

每個(gè)子并聯(lián)機(jī)器人均包括安裝平臺(tái)，所述安裝平臺(tái)包括安裝件a、安裝件b和安裝件c，所述三個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)分別固定在安裝件a、安裝件b和安裝件c上。

所述安裝件a和安裝件b平行或重合。

所述安裝件c垂直與安裝件a和安裝件b。

所述安裝件c位于安裝件a和安裝件b一側(cè)或上方或下方。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所帶來(lái)的有益的技術(shù)效果表現(xiàn)在：

1、與現(xiàn)有技術(shù)相比，在同一圓周范圍內(nèi)，本申請(qǐng)公開(kāi)的子并聯(lián)機(jī)器人由于其中主動(dòng)支鏈a和主動(dòng)支鏈b在水平面上的投影形成的直線之間的夾角呈180°，在同一回轉(zhuǎn)半徑的安裝空間內(nèi)，本申請(qǐng)公開(kāi)的子并聯(lián)機(jī)器人可以安裝兩臺(tái)，而現(xiàn)有技術(shù)中由于其主動(dòng)支鏈的布局方式?jīng)Q定其在同樣的回轉(zhuǎn)半徑內(nèi)只能安裝一臺(tái)，若采用現(xiàn)有技術(shù)中的并聯(lián)機(jī)器人在同一圓周范圍內(nèi)安裝兩臺(tái)并聯(lián)機(jī)器人，則其工作空間交集較少，而本申請(qǐng)將主動(dòng)支鏈a和主動(dòng)支鏈b在水平面上的投影形成的直線之間的夾角呈180°的布局方式，就可以在現(xiàn)有的圓周范圍內(nèi)安裝兩臺(tái)并聯(lián)機(jī)器人，且安裝的兩臺(tái)并聯(lián)機(jī)器人的工作空間交集較大，通過(guò)控制器控制兩臺(tái)并聯(lián)機(jī)器人防止其發(fā)生干涉，則可以有效地成倍提高工作空間內(nèi)的工作效率。

2、與現(xiàn)有技術(shù)相比，如《delta機(jī)器人期望工作空間求解算法研究》公開(kāi)所示，現(xiàn)有的三自由度delta機(jī)器人的工作空間呈半圓球形狀，其工作空間的最大直徑是由三自由度delta機(jī)器人的回轉(zhuǎn)半徑?jīng)Q定的，而本申請(qǐng)雙子并聯(lián)機(jī)器人系統(tǒng)中的子并聯(lián)機(jī)器人其所形成的工作空間為半橢圓球形，本申請(qǐng)改變了現(xiàn)有技術(shù)中三自由度并聯(lián)機(jī)器人的常規(guī)分布方式，從而改變了其工作空間的形狀，而通過(guò)布局方式的改變，在相同支鏈長(zhǎng)度的情況下，本申請(qǐng)的工作空間要大于現(xiàn)有技術(shù)中三自由度并聯(lián)機(jī)器人的工作空間，使得本申請(qǐng)子并聯(lián)機(jī)器人在縮小安裝空間的同時(shí)增大工作空間。

3、現(xiàn)有技術(shù)中的三自由度并聯(lián)機(jī)器人，其工作空間是與其支鏈連桿的長(zhǎng)度呈反比的，如《基于最大工作空間的delta機(jī)器人尺寸綜合與優(yōu)化》的研究指出，現(xiàn)有的三自由度工作空間體積v與特征桿長(zhǎng)l成反比，l越大，v越?。欢旧暾?qǐng)的子并聯(lián)機(jī)器人與現(xiàn)有技術(shù)相比，并不呈現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中的情況，現(xiàn)有技術(shù)中的支鏈連桿均是相等，而本申請(qǐng)所采用的與主動(dòng)支鏈a、b連接的從動(dòng)支鏈連桿的長(zhǎng)度小于與主動(dòng)支鏈c連接的從動(dòng)支鏈連桿的長(zhǎng)度，其連桿長(zhǎng)度與工作空間之間的比例并不受限與現(xiàn)有技術(shù)中的比例關(guān)系，打破了現(xiàn)有技術(shù)的常規(guī)設(shè)計(jì)。

4、本發(fā)明的雙子并聯(lián)機(jī)器人系統(tǒng)，包括兩個(gè)子并聯(lián)機(jī)器人，又一子并聯(lián)機(jī)器人的布局方式，可以有效的縮短兩子并聯(lián)機(jī)器人之間的距離，減小了安裝設(shè)備所需要的空間，也就縮小了設(shè)備的占地面積，在同一工作區(qū)域內(nèi)，本申請(qǐng)的雙子并聯(lián)機(jī)器人的工作效率成倍提高，且本申請(qǐng)的雙子并聯(lián)機(jī)器人的工作空間可以共享，可以在一個(gè)工位同時(shí)完成多個(gè)動(dòng)作，而不影響工作效率，而現(xiàn)有技術(shù)的并聯(lián)機(jī)器人是需要在兩個(gè)工位完成不同的工作，進(jìn)一步的縮小了設(shè)備的占地空間，提高工作效率。

5、本申請(qǐng)的雙子并聯(lián)機(jī)器人系統(tǒng)包括有兩個(gè)動(dòng)平臺(tái)，是兩個(gè)完全獨(dú)立動(dòng)作的動(dòng)平臺(tái)，形成兩個(gè)子并聯(lián)機(jī)器人協(xié)同動(dòng)作，成倍提高工作效率。本申請(qǐng)的主動(dòng)支鏈c在水平面上的投影形成的直線與主動(dòng)支鏈a和主動(dòng)支鏈b在水平面上投影形成的直線之間的角度呈90°，主動(dòng)支鏈c垂直與主動(dòng)支鏈a、b，主動(dòng)支鏈c為動(dòng)平臺(tái)提供第三方向上的力，使得動(dòng)平臺(tái)在三維空間內(nèi)完成動(dòng)作。

6、本申請(qǐng)的安裝平臺(tái)的設(shè)置可以簡(jiǎn)化對(duì)并聯(lián)機(jī)器人的安裝，同時(shí)安裝平臺(tái)的布局方式也可以縮小并聯(lián)機(jī)器人的安裝空間。

附圖說(shuō)明

圖1為本申請(qǐng)主視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本申請(qǐng)單個(gè)子并聯(lián)機(jī)器人的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本申請(qǐng)側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖標(biāo)記：1、子并聯(lián)機(jī)器人，2、主動(dòng)支鏈a，3、主動(dòng)支鏈b，4、主動(dòng)支鏈c，5、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，6、動(dòng)平臺(tái)，7、從動(dòng)支鏈a，8、從動(dòng)支鏈b，9、從動(dòng)支鏈c，10、安裝平臺(tái)，11、安裝件a，12、安裝件b，13、安裝件c，14、工作空間。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

作為本發(fā)明一較佳實(shí)施例，參照說(shuō)明書(shū)附圖1-3，本實(shí)施例公開(kāi)了：

雙子并聯(lián)機(jī)器人系統(tǒng)，包括兩個(gè)子并聯(lián)機(jī)器人1，每個(gè)子并聯(lián)機(jī)器人1均包括主動(dòng)支鏈a2、主動(dòng)支鏈b3和主動(dòng)支鏈c4，所述主動(dòng)支鏈a2和主動(dòng)支鏈b3之間的夾角呈180°，所述夾角是指主動(dòng)支鏈a、b在水平面上的投影形成的直線之間的角度；兩個(gè)子并聯(lián)機(jī)器人1固定安裝在機(jī)架上，且每個(gè)子并聯(lián)機(jī)器人1的主動(dòng)支鏈a、b在水平面上投影所形成的直線呈對(duì)應(yīng)分布；所述對(duì)應(yīng)分布是指，主動(dòng)支鏈a、b在水平面上投影所形成的直線對(duì)稱(chēng)且兩個(gè)子并聯(lián)機(jī)器人1的主動(dòng)支鏈c4的水平投影分別位于直線兩側(cè)的分布方式。在相同支鏈長(zhǎng)度的情況下，本申請(qǐng)的工作空間14要大于現(xiàn)有技術(shù)中三自由度并聯(lián)機(jī)器人的工作空間，使得本申請(qǐng)子并聯(lián)機(jī)器人在縮小安裝空間的同時(shí)增大工作空間。

實(shí)施例2

作為本發(fā)明又一較佳實(shí)施例，參照說(shuō)明書(shū)附圖1-3，本實(shí)施例公開(kāi)了：

雙子并聯(lián)機(jī)器人系統(tǒng)，包括兩個(gè)子并聯(lián)機(jī)器人1，每個(gè)子并聯(lián)機(jī)器人1均包括主動(dòng)支鏈a2、主動(dòng)支鏈b3和主動(dòng)支鏈c4，所述主動(dòng)支鏈a2和主動(dòng)支鏈b3之間的夾角呈180°，所述夾角是指主動(dòng)支鏈a、b在水平面上的投影形成的直線之間的角度；兩個(gè)子并聯(lián)機(jī)器人1固定安裝在機(jī)架上，且每個(gè)子并聯(lián)機(jī)器人1的主動(dòng)支鏈a、b在水平面上投影所形成的直線呈對(duì)應(yīng)分布；所述對(duì)應(yīng)分布是指，主動(dòng)支鏈a、b在水平面上投影所形成的直線對(duì)稱(chēng)且兩個(gè)子并聯(lián)機(jī)器人1的主動(dòng)支鏈c4的水平投影分別位于直線兩側(cè)的分布方式；每個(gè)子并聯(lián)機(jī)器人1均包括三個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)5，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)5分別與主動(dòng)支鏈a、b、c連接，并驅(qū)動(dòng)主動(dòng)支鏈a、b、c運(yùn)動(dòng)；每個(gè)子并聯(lián)機(jī)器人1均包括動(dòng)平臺(tái)6，主動(dòng)支鏈a、b、c分別通過(guò)從動(dòng)支鏈a7、從動(dòng)支鏈b8、從動(dòng)支鏈c9與動(dòng)平臺(tái)6連接。

實(shí)施例3

作為本發(fā)明又一較佳實(shí)施例，參照說(shuō)明書(shū)附圖1-3，本實(shí)施例公開(kāi)了：

雙子并聯(lián)機(jī)器人系統(tǒng)，包括兩個(gè)子并聯(lián)機(jī)器人1，每個(gè)子并聯(lián)機(jī)器人1均包括主動(dòng)支鏈a2、主動(dòng)支鏈b3和主動(dòng)支鏈c4，所述主動(dòng)支鏈a2和主動(dòng)支鏈b3之間的夾角呈180°，所述夾角是指主動(dòng)支鏈a、b在水平面上的投影形成的直線之間的角度；兩個(gè)子并聯(lián)機(jī)器人1固定安裝在機(jī)架上，且每個(gè)子并聯(lián)機(jī)器人1的主動(dòng)支鏈a、b在水平面上投影所形成的直線呈對(duì)應(yīng)分布；所述對(duì)應(yīng)分布是指，主動(dòng)支鏈a、b在水平面上投影所形成的直線對(duì)稱(chēng)且兩個(gè)子并聯(lián)機(jī)器人1的主動(dòng)支鏈c4的水平投影分別位于直線兩側(cè)的分布方式；每個(gè)子并聯(lián)機(jī)器人1均包括三個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)5，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)5分別與主動(dòng)支鏈a、b、c連接，并驅(qū)動(dòng)主動(dòng)支鏈a、b、c運(yùn)動(dòng)；每個(gè)子并聯(lián)機(jī)器人1均包括動(dòng)平臺(tái)6，主動(dòng)支鏈a、b、c分別通過(guò)從動(dòng)支鏈a7、從動(dòng)支鏈b8、從動(dòng)支鏈c9與動(dòng)平臺(tái)6連接；主動(dòng)支鏈c4與主動(dòng)支鏈a2和主動(dòng)支鏈b3之間的夾角均呈90°，所述夾角是指主動(dòng)支鏈c4在水平面上的投影形成的直線與主動(dòng)支鏈a2和主動(dòng)支鏈b3在水平面上投影形成的直線之間的角度。

實(shí)施例4

作為本發(fā)明又一較佳實(shí)施例，參照說(shuō)明書(shū)附圖1-3，本實(shí)施例公開(kāi)了：

雙子并聯(lián)機(jī)器人系統(tǒng)，包括兩個(gè)子并聯(lián)機(jī)器人1，每個(gè)子并聯(lián)機(jī)器人1均包括主動(dòng)支鏈a2、主動(dòng)支鏈b3和主動(dòng)支鏈c4，所述主動(dòng)支鏈a2和主動(dòng)支鏈b3之間的夾角呈180°，所述夾角是指主動(dòng)支鏈a、b在水平面上的投影形成的直線之間的角度；兩個(gè)子并聯(lián)機(jī)器人1固定安裝在機(jī)架上，且每個(gè)子并聯(lián)機(jī)器人1的主動(dòng)支鏈a、b在水平面上投影所形成的直線呈對(duì)應(yīng)分布；所述對(duì)應(yīng)分布是指，主動(dòng)支鏈a、b在水平面上投影所形成的直線對(duì)稱(chēng)且兩個(gè)子并聯(lián)機(jī)器人1的主動(dòng)支鏈c4的水平投影分別位于直線兩側(cè)的分布方式；每個(gè)子并聯(lián)機(jī)器人1均包括三個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)5，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)5分別與主動(dòng)支鏈a、b、c連接，并驅(qū)動(dòng)主動(dòng)支鏈a、b、c運(yùn)動(dòng)；每個(gè)子并聯(lián)機(jī)器人1均包括動(dòng)平臺(tái)6，主動(dòng)支鏈a、b、c分別通過(guò)從動(dòng)支鏈a7、從動(dòng)支鏈b8、從動(dòng)支鏈c9與動(dòng)平臺(tái)6連接；主動(dòng)支鏈c4與主動(dòng)支鏈a2和主動(dòng)支鏈b3之間的夾角均呈90°，所述夾角是指主動(dòng)支鏈c4在水平面上的投影形成的直線與主動(dòng)支鏈a2和主動(dòng)支鏈b3在水平面上投影形成的直線之間的角度。所述主動(dòng)支鏈a、b在水平面上的投影形成的直線重合。

每個(gè)子并聯(lián)機(jī)器人1均包括安裝平臺(tái)10，所述安裝平臺(tái)10包括安裝件a11、安裝件b12和安裝件c13，所述三個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)5分別固定在安裝件a11、安裝件b12和安裝件c13上；所述安裝件a11和安裝件b平行或重合；所述安裝件c13垂直與安裝件a11和安裝件b12；所述安裝件c13位于安裝件a11和安裝件b一側(cè)或上方或下方。

在本實(shí)施例中，安裝件a11和安裝件b12重合形成整體的安裝件，或者是安裝件a11和安裝件b12平行設(shè)置，且安裝件a11和安裝件b12之間存在一定間隙，或者安裝件a11和安裝件b12錯(cuò)位布置。