一種三自由度Delta型并聯(lián)教學(xué)機(jī)器人的實(shí)訓(xùn)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種三自由度Delta型并聯(lián)教學(xué)機(jī)器人實(shí)訓(xùn)裝置，屬教學(xué)機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，國內(nèi)的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)也發(fā)展迅速，目前，國際主要機(jī)器人企業(yè)都將目光聚焦在中國機(jī)器人市場，紛紛在我國建立或擴(kuò)建機(jī)器人制造基地，國內(nèi)的機(jī)器人企業(yè)也加大了投資和研發(fā)制造的力度，由此帶來社會(huì)對機(jī)器人技術(shù)人才的需求急為迫切，越來越多的中、高職院校及高等學(xué)府開始重視對此類專項(xiàng)人才的培養(yǎng)，逐步開設(shè)了機(jī)器人專業(yè)，創(chuàng)建機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室以滿足社會(huì)對于人才的需求。
[0003]與此同時(shí)，相關(guān)的教學(xué)機(jī)器人設(shè)備是否能符合教學(xué)要求顯得尤為重要。目前的工業(yè)機(jī)器人，尤其是工業(yè)Delta并聯(lián)機(jī)器人，技術(shù)教學(xué)平臺缺乏、系統(tǒng)開放性差、成本偏高難以普及的現(xiàn)狀，很難能夠讓學(xué)生從機(jī)器人基本原理、機(jī)械裝配、編程開發(fā)、電氣調(diào)試等各個(gè)方面全面了解工業(yè)機(jī)器人技術(shù)，限制了機(jī)器人相關(guān)人才的輸出，不利于機(jī)器人行業(yè)的發(fā)展。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型目的是為了克服現(xiàn)有的工業(yè)Delta并聯(lián)機(jī)器人技術(shù)教學(xué)平臺缺乏、系統(tǒng)開放性差、成本偏高難以普及的現(xiàn)狀，很難能夠讓學(xué)生從機(jī)器人基本原理、機(jī)械裝配、編程開發(fā)、電氣調(diào)試等各個(gè)方面全面了解工業(yè)機(jī)器人相關(guān)技術(shù)。本實(shí)用新型的三自由度Delta型并聯(lián)教學(xué)機(jī)器人實(shí)訓(xùn)裝置，低成本、機(jī)械系統(tǒng)模塊化、控制系統(tǒng)開放化、可重復(fù)拆裝性、操作簡便、安全可靠等特點(diǎn)，能夠讓學(xué)生從機(jī)器人基本原理、機(jī)械裝配，具有良好的應(yīng)用前景。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:
[0006]—種三自由度Delta型并聯(lián)教學(xué)機(jī)器人實(shí)訓(xùn)裝置，其特征在于:包括立體型材構(gòu)成的架體、三自由度Delta型并聯(lián)教學(xué)機(jī)器人本體、傳送帶、工件臺架、機(jī)器人控制箱，所述三自由度Delta型并聯(lián)教學(xué)機(jī)器人本體安裝在架體的上方，所述傳送帶、兩組工件臺架均安裝在架體的中部，所述三自由度Delta型并聯(lián)教學(xué)機(jī)器人本體下端部的下方設(shè)有傳送帶，所述傳送帶的下方設(shè)有兩組工件臺架，所述三自由度Delta型并聯(lián)教學(xué)機(jī)器人本體將兩組工件臺架上的工件通過傳送帶轉(zhuǎn)移完成抓取互換，所述機(jī)器人控制箱安裝在架體的下部，所述機(jī)器人控制箱用于控制三自由度Delta型并聯(lián)教學(xué)機(jī)器人本體實(shí)現(xiàn)抓取動(dòng)作，所述架體中部的一側(cè)還延伸有操作平臺，所述操作平臺的端部與架體相鉸接，所述操作平臺上設(shè)有用于控制機(jī)器人控制箱的操作屏，所述操作屏鉸接在操作平臺上。
[0007]前述的一種三自由度Delta型并聯(lián)教學(xué)機(jī)器人實(shí)訓(xùn)裝置，其特征在于:所述架體用于放置機(jī)器人控制箱的下部為密封結(jié)構(gòu)，且一側(cè)設(shè)有對開門扇。
[0008]前述的一種三自由度Delta型并聯(lián)教學(xué)機(jī)器人實(shí)訓(xùn)裝置，其特征在于:所述架體的底部四角均設(shè)有萬向輪，各萬向輪上均設(shè)有腳剎。
[0009]前述的一種三自由度Delta型并聯(lián)教學(xué)機(jī)器人實(shí)訓(xùn)裝置，其特征在于:所述三自由度Delta型并聯(lián)教學(xué)機(jī)器人本體通過內(nèi)六角沉頭螺釘懸掛在架體的頂部，所述三自由度Delta型并聯(lián)教學(xué)機(jī)器人本體包括機(jī)器人靜平臺、三個(gè)伺服電機(jī)、三個(gè)行星減速機(jī)、三個(gè)減速機(jī)支架、三個(gè)上限位接近傳感器、三個(gè)原點(diǎn)接近傳感器、三根驅(qū)動(dòng)桿、三個(gè)下限位接近傳感器、三個(gè)球鉸機(jī)構(gòu)、拉簧、三個(gè)從動(dòng)支鏈、機(jī)器人動(dòng)平臺、抓取吸盤，所述三個(gè)伺服電機(jī)、三個(gè)行星減速機(jī)、三個(gè)減速機(jī)支架均呈等間隔圓周狀分布在機(jī)器人靜平臺的上表面，各伺服電機(jī)的輸出端與對應(yīng)的行星減速機(jī)的輸入端相連接，所述行星減速機(jī)分別安裝在對應(yīng)的減速機(jī)支架上，各行星減速機(jī)的輸出端分別連接有驅(qū)動(dòng)桿，各驅(qū)動(dòng)桿分布通過球鉸機(jī)構(gòu)與從動(dòng)支鏈相連接，各從動(dòng)支鏈為平行四邊形機(jī)構(gòu)，各從動(dòng)支鏈上均設(shè)有用于控制從動(dòng)支鏈形變的拉簧，所述機(jī)器人動(dòng)平臺安裝在各從動(dòng)支鏈的底部，且與機(jī)器人靜平臺相平行設(shè)置，所述抓取吸盤固定在機(jī)器人動(dòng)平臺的下表面中部，三根驅(qū)動(dòng)桿分別對應(yīng)伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下作一定角度的擺動(dòng)，通過各從動(dòng)支鏈耦合出機(jī)器人動(dòng)平臺在直角空間坐標(biāo)系中平移運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)控制抓取吸盤的位置，三個(gè)上限位接近傳感器、三個(gè)下限位接近傳感器分別安裝在每根驅(qū)動(dòng)桿的上、下兩側(cè)，用于限定驅(qū)動(dòng)桿的擺動(dòng)角度，三個(gè)原點(diǎn)接近傳感器分別安裝在每根驅(qū)動(dòng)桿的上、下限位傳感器的中間。
[0010]前述的一種三自由度Delta型并聯(lián)教學(xué)機(jī)器人實(shí)訓(xùn)裝置，其特征在于:所述機(jī)器人靜平臺的直徑為390mm，所述機(jī)器人動(dòng)平臺的直徑為134mm，各驅(qū)動(dòng)桿的長度為200mm，各從動(dòng)支鏈的長度502mm，機(jī)器人的重復(fù)定位精度為0.3mm，抓取吸盤的負(fù)載為3kg。
[0011]前述的一種三自由度Delta型并聯(lián)教學(xué)機(jī)器人實(shí)訓(xùn)裝置，其特征在于:所述傳送帶包括主動(dòng)端機(jī)構(gòu)、冋步帶、支撐立柱、被動(dòng)端機(jī)構(gòu)、擋塊、調(diào)速器，所述主動(dòng)端機(jī)構(gòu)、被動(dòng)端機(jī)構(gòu)分別安裝在同步帶的兩端，所述調(diào)速器安裝在主動(dòng)端機(jī)構(gòu)的下方，所述支撐立柱為兩組分別設(shè)置在同步帶的下方，用于支撐同步帶，所示擋塊設(shè)置在同步帶的周圈。
[0012]前述的一種三自由度Delta型并聯(lián)教學(xué)機(jī)器人實(shí)訓(xùn)裝置，其特征在于:所述傳送帶主動(dòng)端機(jī)構(gòu)包括第一主動(dòng)端板、第二主動(dòng)端板、直流電機(jī)、驅(qū)動(dòng)輪，所述第一主動(dòng)端板、第二主動(dòng)端板平行設(shè)置在同步帶一端部的兩側(cè)，所述驅(qū)動(dòng)輪安裝在第一主動(dòng)端板、第二主動(dòng)端板之間，所述直流電機(jī)安裝在驅(qū)動(dòng)輪的一端，帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，所述驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)同步帶傳動(dòng)。
[0013]前述的一種三自由度Delta型并聯(lián)教學(xué)機(jī)器人實(shí)訓(xùn)裝置，其特征在于:所述傳送帶被動(dòng)〗而機(jī)構(gòu)包括被動(dòng)〗而板、被動(dòng)輪、被動(dòng)軸、深溝球軸承和軸用擋圈，所述被動(dòng)〗而板安裝在被動(dòng)輪軸向的兩端，用來固定深溝球軸承，所述軸用擋圈用于防止被動(dòng)軸在軸向上的水平竄動(dòng)。
[0014]前述的一種三自由度Delta型并聯(lián)教學(xué)機(jī)器人實(shí)訓(xùn)裝置，其特征在于:所述機(jī)器人動(dòng)平臺下表面中部的抓取吸盤可更換為畫筆，用于實(shí)現(xiàn)畫圖功能。
[0015]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型的三自由度Delta型并聯(lián)教學(xué)機(jī)器人實(shí)訓(xùn)裝置，低成本、機(jī)械系統(tǒng)模塊化、控制系統(tǒng)開放化、可重復(fù)拆裝性、操作簡便、安全可靠等特點(diǎn)，能夠讓學(xué)生從機(jī)器人基本原理、機(jī)械裝配，并具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0016](1)通過實(shí)訓(xùn)裝置來模擬Delta機(jī)器人在生產(chǎn)線上的工作過程，作為教學(xué)設(shè)備，實(shí)訓(xùn)裝置運(yùn)用模塊化設(shè)計(jì)，真實(shí)感強(qiáng)、外形美觀、操作方便；
[0017](2)三自由度Delta型并聯(lián)機(jī)器人本體采用了可視化、模塊化的設(shè)計(jì)理念，與真實(shí)工業(yè)Delta機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)和技術(shù)參數(shù)保持高度的一致性，具有結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)動(dòng)精度高、速度快和負(fù)載大等優(yōu)點(diǎn)，并且機(jī)器人可自行重復(fù)拆卸裝配，降低了成本，解決了工業(yè)機(jī)器人在實(shí)際教學(xué)中“不可拆裝，只能編程調(diào)試”的教學(xué)弊端，使學(xué)生能夠從基礎(chǔ)層面了解機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)；
[0018](3)三自由度Delta型并聯(lián)機(jī)器人控制系統(tǒng)采用了 “PC機(jī)+運(yùn)動(dòng)控制卡”的開放式設(shè)計(jì)方法，具有價(jià)格便宜、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、開放性高等優(yōu)點(diǎn)，解決了工業(yè)機(jī)器人控制器面向?qū)ο髮Ｒ弧㈤_放性差等缺點(diǎn)，
[0019](4)實(shí)訓(xùn)裝置能夠簡單的表征出工業(yè)Delta機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)、控制方式、功能特點(diǎn)和應(yīng)用場合，涵蓋了機(jī)械、自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)等多學(xué)科的知識，尤其涉及到機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)、軌跡規(guī)劃等內(nèi)容，是一種理想的教學(xué)平臺裝置，在工業(yè)機(jī)器人技術(shù)教學(xué)方面會(huì)得到廣泛使用。
【附圖說明】
[0020]圖1是本實(shí)用新型的三自由度Delta型并聯(lián)教學(xué)機(jī)器人實(shí)訓(xùn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2是本實(shí)用新型的三自由度Delta型并聯(lián)教學(xué)機(jī)器人本體的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖3是本實(shí)用新型的傳送帶的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖4是本實(shí)用新型的傳送帶主動(dòng)端機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖5是本實(shí)用新型的傳送帶被動(dòng)端機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意