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

背景技術(shù)：

與傳統(tǒng)串聯(lián)機器人互補，并聯(lián)機器人擴大了整個機器人領(lǐng)域，已成為目前的研究熱點之一。然而，多數(shù)并聯(lián)機構(gòu)因設(shè)計難、工作空間小、正向求解難等問題而無法廣泛應(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3自由度空間平移并聯(lián)機器人，即著名的delta機械手。delta克服了并聯(lián)機構(gòu)諸多缺點，具有承載能力強、運動耦合弱、力控制容易、安裝驅(qū)動簡單等優(yōu)點，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機器人不斷改進(jìn)出多種衍生類型，clavel先后提出了將外轉(zhuǎn)動副改為移動副的3中變異形式，呈現(xiàn)出機構(gòu)涉及的靈活性；同時，為方便操作可在動平臺與靜平臺間加裝伸縮性轉(zhuǎn)軸；tsai用虎克鉸代替球鉸以簡化機構(gòu)；pierrot等人將delta改進(jìn)為6支鏈的hexa高速機械手，這類均受delta機構(gòu)啟發(fā)，具有相似結(jié)構(gòu)和運動方式的機器人通?？煞Q作類delta系列機器人。21世紀(jì)以來，delta系列機器人更呈現(xiàn)出高速、高精度、靈活性等發(fā)展方向。近幾年來，工業(yè)需求刺激與專利保護(hù)解限、柔性動力學(xué)的發(fā)展與輕量化結(jié)構(gòu)應(yīng)用、虛擬平臺與多領(lǐng)域新技術(shù)等使得delta系列機器人更加成為研究熱點。

國家知識產(chǎn)權(quán)局于2012年12月26日，公開了一件公開號為cn102837308a，名稱為“一種機器人”的發(fā)明專利，該發(fā)明專利包括至少三個固定在基座下部的水平的第一驅(qū)動裝置，各個第一驅(qū)動裝置的轉(zhuǎn)軸分別固連有搖臂，轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時可驅(qū)動搖臂繞其轉(zhuǎn)軸的軸線在豎直平面擺動，各個搖臂遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)軸的一端通過關(guān)節(jié)軸承與連桿的上端連接，所有連桿的下端通過關(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系列機器人雖然能夠呈現(xiàn)出高速、高精度、靈活性等特點，但是仍然存在一定的問題：

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

2、現(xiàn)有技術(shù)中的三自由度并聯(lián)機器人，其工作空間是與其支鏈連桿的長度呈反比的，如《基于最大工作空間的delta機器人尺寸綜合與優(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l成反比，l越大，v越小；當(dāng)l一定時，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)機器人尤其支鏈分布布局覺得其工作空間所受到的限制。

技術(shù)實現(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題。本發(fā)明提供的雙子并聯(lián)機器人系統(tǒng)不是按照圓周內(nèi)均勻分布的，在同等圓周范圍內(nèi)，本發(fā)明可以實現(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。

為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)的：

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

所述主動支鏈a、b在水平面上的投影形成的直線重合。

每個子并聯(lián)機器人均包括三個驅(qū)動機構(gòu)，驅(qū)動機構(gòu)分別與主動支鏈a、b、c連接，并驅(qū)動主動支鏈a、b、c運動。

每個子并聯(lián)機器人均包括動平臺，主動支鏈a、b、c分別通過從動支鏈a、b、c與動平臺連接。

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

每個子并聯(lián)機器人均包括安裝平臺，所述安裝平臺包括安裝件a、安裝件b和安裝件c，所述三個驅(qū)動機構(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)，本申請公開的子并聯(lián)機器人由于其中主動支鏈a和主動支鏈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)，本申請公開的子并聯(lián)機器人可以安裝兩臺，而現(xiàn)有技術(shù)中由于其主動支鏈的布局方式?jīng)Q定其在同樣的回轉(zhuǎn)半徑內(nèi)只能安裝一臺，若采用現(xiàn)有技術(shù)中的并聯(lián)機器人在同一圓周范圍內(nèi)安裝兩臺并聯(lián)機器人，則其工作空間交集較少，而本申請將主動支鏈a和主動支鏈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)安裝兩臺并聯(lián)機器人，且安裝的兩臺并聯(lián)機器人的工作空間交集較大，通過控制器控制兩臺并聯(lián)機器人防止其發(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機器人期望工作空間求解算法研究》公開所示，現(xiàn)有的三自由度delta機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機器人的回轉(zhuǎn)半徑?jīng)Q定的，而本申請雙子并聯(lián)機器人系統(tǒng)中的子并聯(lián)機器人其所形成的工作空間為半橢圓球形，本申請改變了現(xiàn)有技術(shù)中三自由度并聯(lián)機器人的常規(guī)分布方式，從而改變了其工作空間的形狀，而通過布局方式的改變，在相同支鏈長度的情況下，本申請的工作空間要大于現(xiàn)有技術(shù)中三自由度并聯(lián)機器人的工作空間，使得本申請子并聯(lián)機器人在縮小安裝空間的同時增大工作空間。

3、現(xiàn)有技術(shù)中的三自由度并聯(lián)機器人，其工作空間是與其支鏈連桿的長度呈反比的，如《基于最大工作空間的delta機器人尺寸綜合與優(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l成反比，l越大，v越?。欢旧暾埖淖硬⒙?lián)機器人與現(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，而本申請所采用的與主動支鏈a、b連接的從動支鏈連桿的長度小于與主動支鏈c連接的從動支鏈連桿的長度，其連桿長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。

4、本發(fā)明的雙子并聯(lián)機器人系統(tǒng)，包括兩個子并聯(lián)機器人，又一子并聯(lián)機器人的布局方式，可以有效的縮短兩子并聯(lián)機器人之間的距離，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)，本申請的雙子并聯(lián)機器人的工作效率成倍提高，且本申請的雙子并聯(lián)機器人的工作空間可以共享，可以在一個工位同時完成多個動作，而不影響工作效率，而現(xiàn)有技術(shù)的并聯(lián)機器人是需要在兩個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、本申請的雙子并聯(lián)機器人系統(tǒng)包括有兩個動平臺，是兩個完全獨立動作的動平臺，形成兩個子并聯(lián)機器人協(xié)同動作，成倍提高工作效率。本申請的主動支鏈c在水平面上的投影形成的直線與主動支鏈a和主動支鏈b在水平面上投影形成的直線之間的角度呈90°，主動支鏈c垂直與主動支鏈a、b，主動支鏈c為動平臺提供第三方向上的力，使得動平臺在三維空間內(nèi)完成動作。

6、本申請的安裝平臺的設(shè)置可以簡化對并聯(lián)機器人的安裝，同時安裝平臺的布局方式也可以縮小并聯(lián)機器人的安裝空間。

附圖說明

圖1為本申請主視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本申請單個子并聯(lián)機器人的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本申請側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；

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

具體實施方式

實施例1

作為本發(fā)明一較佳實施例，參照說明書附圖1-3，本實施例公開了：

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

實施例2

作為本發(fā)明又一較佳實施例，參照說明書附圖1-3，本實施例公開了：

雙子并聯(lián)機器人系統(tǒng)，包括兩個子并聯(lián)機器人1，每個子并聯(lián)機器人1均包括主動支鏈a2、主動支鏈b3和主動支鏈c4，所述主動支鏈a2和主動支鏈b3之間的夾角呈180°，所述夾角是指主動支鏈a、b在水平面上的投影形成的直線之間的角度；兩個子并聯(lián)機器人1固定安裝在機架上，且每個子并聯(lián)機器人1的主動支鏈a、b在水平面上投影所形成的直線呈對應(yīng)分布；所述對應(yīng)分布是指，主動支鏈a、b在水平面上投影所形成的直線對稱且兩個子并聯(lián)機器人1的主動支鏈c4的水平投影分別位于直線兩側(cè)的分布方式；每個子并聯(lián)機器人1均包括三個驅(qū)動機構(gòu)5，驅(qū)動機構(gòu)5分別與主動支鏈a、b、c連接，并驅(qū)動主動支鏈a、b、c運動；每個子并聯(lián)機器人1均包括動平臺6，主動支鏈a、b、c分別通過從動支鏈a7、從動支鏈b8、從動支鏈c9與動平臺6連接。

實施例3

作為本發(fā)明又一較佳實施例，參照說明書附圖1-3，本實施例公開了：

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

實施例4

作為本發(fā)明又一較佳實施例，參照說明書附圖1-3，本實施例公開了：

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

每個子并聯(lián)機器人1均包括安裝平臺10，所述安裝平臺10包括安裝件a11、安裝件b12和安裝件c13，所述三個驅(qū)動機構(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錯位布置。