可变结构参数柔索并联机器人减振装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105965474A(43)申请公布日2016.09.28(21)申请号201610185854.0(22)申请日2016.03.25(71)申请人合肥工业大学地址230009安徽省合肥市包河区屯溪路193号(72)发明人訾斌刘浩王炳尧钱森陈甜甜(74)专利代理机构安徽合肥华信知识产权代理有限公司34112代理人余成俊(51)Int.Cl.B25J9/00(2006.01)B25J19/00(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图3页(54)发明名称可变结构参数柔索并联机器人减振装置(57)摘要本发明公开了一种可变结构参数柔索并联机器人减振装置，包括环形导轨、多组可移动变幅机构、与可移动变幅机构一一配对的减振装置。由多组可移动变幅机构通过横向滑轮卡在环形导轨上，三个减振单元中部嵌套在减振机架底部的三个套筒内，组成减振装置。本发明能够有效的优化可变结构参数柔索并联机器人运作过程中的振动问题，提高柔索并联机器人运作时的稳定性、安全性和可靠性，并极大地提高了柔索并联机器人的运动精度。CN105965474ACN105965474A权利要求书1/2页1.可变结构参数柔索并联机器人减振装置，其特征在于：包括环形导轨、多组可移动变幅机构、与可移动变幅机构一一配对的减振装置，其中：所述环形导轨中心轴线沿竖向设置，环形导轨底部具有底板，环形导轨外圈设有随环形导轨形状的环形齿轮，环形导轨内圈设有随环形导轨形状的凹槽，所述底板中心具有中心环台，中心环台外圈设有随中心环台形状的导槽；所述可移动变幅机构包括沿环形导轨径向跨越环形导轨顶面的机架，所述机架底面径向外端、径向内端分别设有向下的延伸部，且机架底面径向外端的延伸部中转动安装有横向滑轮、齿轮组，机架底面径向内端的延伸部上转动安装有横向滑轮，所述机架跨越环形导轨顶面时，机架底面径向外端延伸部的齿轮组与环形导轨外圈环形齿轮传动啮合，机架底面径向内、外端延伸部的横向滑轮分别对应滚动安装在环形导轨内圈凹槽中、环形导轨外圈中，机架顶面径向外端安装有伺服电机，伺服电机的输出轴与齿轮组传动连接，机架顶面径向内端竖直安装有纵向液压缸，所述纵向液压缸活塞杆竖直向上设置，且纵向液压缸活塞杆上端转动安装有柔索滑轮，机架顶面位于伺服电机和纵向液压缸之间转动安装有柔索套筒，柔索套筒上缠绕有柔索，多组可移动变幅机构中，柔索分别向上绕过柔索滑轮后，再向下向中心环台中心延伸，且多组可移动变幅机构的柔索索端共同连接有末端执行器；所述减振装置包括呈三脚架状的减振机架，减振机架底面为对称三角形，减振机架顶部设有水平的连接台，连接台中具有竖向贯通连接台的安装通孔，减振机架底面三个三角顶点位置分别设有支撑座，每个支撑座中分别设有竖向贯通支撑座的通孔，每个支撑座的通孔内分别同轴安装有微型直线电机套筒，微型直线电机套筒中分别设有微型直线电机，每个微型直线电机套筒上、下端分别同轴竖直连接有阻尼器，且上、下方的阻尼器分别对应从支撑座通孔上、下端穿出，所述微型直线电机的输出轴与其中一个阻尼器同轴连接，上方阻尼器的上端、下方阻尼器的下端分别通过锥形滚轮支撑架转动安装有锥形滚轮，且上、下方锥形滚轮支撑架与微型直线电机套筒对应端之间连接有套在对应阻尼器外的弹簧，由微型直线电机、微型直线电机套筒、阻尼器、弹簧、锥形齿轮构成减振单元，多个减振装置分别沿环形导轨内圈设置，减振装置中连接台通过安装通孔套装在对应配对的可移动变幅机构中纵向液压缸上，减振装置中减振机架底面对称三角形顶点处上、下方的锥形滚轮分别滚动安装在中心环台外圈导槽中，减振装置中减振机架底面其余呈对称的两个三角顶点处上、下方的锥形滚轮分别滚动安装在环形导轨内圈的凹槽中，且其余两个三角顶点以对应的纵向液压缸为对称轴呈相互对称。2.根据权利要求1所述的可变结构参数柔索并联机器人减振装置，其特征在于：还包括有检测-控制-反馈回路减振系统，检测-控制-反馈回路减振系统包括单片机控制芯片，以及由加速度计、速度计、位移计构成的振动检测单元，所述检测-控制-反馈回路减振系统设置在可移动变幅机构上，其中振动检测单元设置在纵向液压缸活塞杆上端柔索滑轮安装处，单片机控制芯片设置在机架上，所述振动检测单元接入单片机控制芯片的输入接口，单片机控制芯片的输出接口连接减振单元中微型直线电机。3.一种基于权利要求1所述装置的可变结构参数柔索并联机器人减振方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一、可移动变幅机构通过横向滑轮卡在环形导轨上，三个减振单元中部嵌套在减振机架底部的三个套筒内组成减振装置，将减振装置上部套在纵向液压缸上，并用紧定螺2CN105965474A权利要求书2/2页钉拧紧，减振装置下部的减振单元分别放置在环形导轨内部，使得减振单元