任务型操作机器人的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及机器人，尤其涉及一种任务型操作机器人。
【背景技术】
[0002]传统升降机构的传动形式一般有以下三种:
1.采用丝杠螺旋方式进行升降
2.采用链传动进行升降
3.采用剪叉结构升降
在中国专利201310128715.0中，介绍了一种升降机构，它是利用链传动进行升降的。【具体实施方式】是，将一个链传动装置垂直布置，作为升降的驱动装置。具体的升降执行装置是滑槽机架及其连接可沿其滑移的支架组成。再将链轮与支架联结起来，由此来实现升降。
[0003]这种方式的优点是结构简单，可靠。
[0004]在中国专利201110213914.2中设计的升降机构是利用螺旋传动实现的，它包括长丝杠，在长丝杠的上端安装有梯形螺母，梯形螺母与支撑架固定。长丝杠的下端与换向传动减速器垂直方向的端口连接。长丝杠竖直布置，通过长丝杠的转动，使梯形螺母和支撑架沿着长丝杠上下运动。
[0005]该装置具有更稳定的工作性能，更加便于维护。
[0006]在中国专利201110157021.0中，公开一种门升降机构，包括动力装置、换向装置和齿轮齿条升降机构。齿轮齿条升降机构的齿条固定在门的两侧，而齿轮位于升降平台上。齿轮便可以带着升降平台沿着齿条上下运动。
[0007]上述的三种升降装置都有一个问题:升降的活动平台需要有一个外在的机架作为支撑，使平台可以沿着机架上下运动。机架的高度决定了升降平台的可升降的高度。这些类型的升降机构整体的最小高度非常高。当升降的平台处于正常位置时(最低位置)，外在的固定支承机架会高于升降的平台，妨碍处于平台上的其他机器或人的工作。用于舞台表演时，会妨碍平台上面的表演，非常不美观。
[0008]中国专利201210193132.1和200510053851.3分别介绍了一种基于液压传动的剪叉式升降机构。这种升降机构可以极大的降低升降平台的最低高度，它将所有的升降装置都隐藏布置在升降平台之下，从而不影响平台之上的工作，适合表演。但是这两种机构均是基于液压装置的，布置液压装置非常复杂，同时考虑液压系统所产生的泄漏对整机和环境的影响，不适合安装在移动机器人上及用于舞台表演。
[0009]中国专利201210286942.1中用电动推杆代替了液压装置，从而实现了完全的电力驱动。但是电动推杆的一个突出问题是:推力普遍比较小。在重载的条件下，可能无法驱动升降平台。而且它的控制方式比较简单，不精确。虽然电动推杆中的丝杠可以实现自锁，可以防止在断电的情况下升降平台下滑，但是在重载的情况下，这种锁死方式并不保险。
【发明内容】
[0010]为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种带有基于丝杠驱动的剪叉式升降平台的任务型操作机器人。
[0011]本发明提供了一种任务型操作机器人，包括固定台、丝杆螺母机构、剪叉机构、第一导轨滑块机构和升降台，所述丝杆螺母机构设置在所述固定台上，所述第一导轨滑块机构设置在所述升降台上，所述剪叉机构包括中部交叉并旋转连接的第一剪叉杆和第二剪叉杆，所述第一剪叉杆的下端与所述固定座旋转连接，所述第一剪叉杆的上端与所述第一导轨滑块机构旋转连接，所述第二剪叉杆的下端与所述丝杆螺母机构旋转连接，所述第二剪叉杆的上端与所述升降台旋转连接，所述剪叉机构至少有二个并平行设置。
[0012]作为本发明的进一步改进，所述固定台上设有至少二个与所述丝杆螺母机构平行设置的第二导轨滑块机构，所述二个所述第二导轨滑块机构上架设有横杠，所述横杠的两端分别与二个所述剪叉机构的第二剪叉杆的下端旋转连接，所述横杠与所述丝杆螺母机构在水平方向上固定连接、在竖直方向上活动连接。
[0013]作为本发明的进一步改进，所述丝杆螺母机构包括升降电机、丝杆、丝杆螺母、螺母外套和立柱，所述升降电机、丝杆均固定在所述固定座上，所述升降电机与所述丝杆连接，所述丝杆螺母设置在所述丝杆上，所述螺母外套设置在所述丝杆螺母上，所述立柱设置在所述螺母外套上，所述丝杆的轴线为二个所述第二导轨滑块机构的中心线，所述丝杆的轴线为二个所述剪叉机构的中心线，二个所述第二导轨滑块机构位于二个所述剪叉机构之间，所述横杆上设有垂直于水平面的通孔，所述通孔套设在所述立柱上，所述横杠与所述螺母外套不相接触。
[0014]作为本发明的进一步改进，所述第一导轨滑块机构包括第一导轨和设置在所述第一导轨上的第一滑块，所述第一导轨设置在所述升降台上，所述第一剪叉杆的上端与所述第一滑块旋转连接，所述第二导轨滑块机构包括第二导轨和设置在所述第二导轨上的第二滑块，所述第二导轨设置在所述固定台上，所述横杠的两端分别架设在二个所述第二滑块上。
[0015]作为本发明的进一步改进，所述固定台上设有导轨直线度矫正条，所述导轨直线度矫正条与所述第二导轨相配合。
[0016]作为本发明的进一步改进，所述固定台上设有行走机构，所述行走机构包括呈菱形布置的左车轮、右车轮、前球轮和后球轮，所述左车轮内设有左轮毂电机，所述左轮毂电机与所述左车轮连接，所述右车轮内设有右轮毂电机，所述右轮毂电机与所述右车轮连接。
[0017]作为本发明的进一步改进，所述任务型操作机器人还包括控制系统，所述控制系统包括主控板、左轮驱动器、右轮驱动器和升降驱动器，所述主控板分别与所述左轮驱动器、右轮驱动器和升降驱动器连接，所述左轮驱动器与所述左轮毂电机连接，所述右轮驱动器与所述右轮毂电机连接，所述升降驱动器与所述升降电机连接。
[0018]作为本发明的进一步改进，所述控制系统还包括测速模块、障碍检测传感器和位置检测器，所述左轮毂电机、右轮毂电机分别与所述测速模块连接，所述升降电机与所述位置检测器连接，所述主控板与所述障碍检测传感器连接。
[0019]作为本发明的进一步改进，所述主控板包括集成陀螺仪和加速度计，所述主控板通过接收器连接有遥控器。
[0020]作为本发明的进一步改进，所述固定台上设有支撑所述固定台的安全支杆。
[0021]本发明的有益效果是:通过上述方案，丝杆螺母机通过剪叉机构驱动固定台进行升降运动，不需要一个外在的机架作为支撑，推力较大，并且，在断电的情况下可以进行锁死。
【附图说明】
[0022]图1是本发明一种任务型操作机器人的结构示意图；
图2是本发明一种任务型操作机器人的机构示意简图；
图3是本发明一种任务型操作机器人的右视图；
图4是本发明一种任务型操作机器人的部分剖面结构示意图；
图5是本发明一种任务型操作机器人的部分俯视图；
图6是本发明一种任务型操作机器人的控制系统的示意图。
【具体实施方式】
[0023]下面结合【附图说明】及【具体实施方式】对本发明进一步说明。
[0024]图1至图6中的附图标号为:固定台I ;升降台2 ;丝杆螺母机构3 ;升降电机31 ；丝杆32 ;丝杆螺母33 ;螺母外套34 ;立柱35 ;剪叉机构4 ;第一剪叉杆41 ;第二剪叉杆42 ;横杠5 ;安装支杆6 ;行走机构7 ;左车轮71 ;右车轮72 ;前球轮73 ;后球轮74 ;第一铰接座81 ;第二铰接座82 ;第三铰接座83 ;第二导轨滑块机构9 ;第二导轨91 ;第二滑块92 ;第一导轨滑块机构10 ;第一导轨101 ;第一滑块102 ;导轨直线度矫正条11 ;升降驱动器12 ;左轮驱动器13 ;右轮驱动器14 ;左轮毂电机15 ;右轮毂电机16 ;测速模块17 ;主控板18 ;位置检测器19 ;障碍检测传感器20 ;遥控器21 ;2.4GHz接收器22。
[0025]如图1至图5所示，一种任务型操作机器人，包括固定台1、丝杆螺母机构3、剪叉机构4、第一导轨滑块机构10和升降台2，所述丝杆螺母机构3设置在所述固定台I上，所述第一导轨滑块机构10设置在所述升降台2上，所述剪叉机构4包括中部交叉并旋转连接的第一剪叉杆41和第二剪叉杆42，所述第一剪叉杆41的下端通过第二铰接座82与所述固定座I旋转连接，所述第一剪叉杆41的上端与所述第一导轨滑块机构10旋转连接，所述第二剪叉杆42的下端通过第一铰接座81与所述丝杆螺母机构3旋转连接，所述第二剪叉杆42的上端通过第三铰接座83与所述升降台2旋转连接，所述剪叉机构4至少有二个并平行设置。
[0026]如图1至图5所示，所述固定台I上设有至少二个与所述丝杆螺母机构3平行设置的第二导轨滑块机构9，所述二个所述第二导轨滑块机构9上架设有横杠5，所述横杠5的两端分别与二个所述剪叉机构4的第二剪叉杆42的下端通过所述第一铰接座81旋转连接，所述横杠5与所述丝杆螺母机构3在水平方向上固定连接、在竖直方向上活动连接，即所述横杠5与所述丝杆螺母机构3只传递水平方向的力，而不传递竖直方向的力，可避免所述丝杆螺母机构3受到重压，一方面，可以较大的提升升降推力，另一方面，也可以有效保持所述丝杆螺母机构3的精度，避免所述丝杆螺母机构3受到升降物体的重压。
[0027]如图1至图5所示，所述丝杆螺母机构3包括升降电机31、丝杆32、丝杆螺母33、螺母外套34和立柱35，所述升降电机31、丝杆32均固定在所述固定座I上，所述升降电机31与所述丝杆32连接，所述丝杆螺母33设置在所述丝杆32上，所述螺母外套34设置在所述丝杆螺母33上，所述立柱35设置在所述螺母外套34上，所述立柱35为竖直方向设置，所述丝杆32的轴线为二个所述第二导轨滑块机构9的中心线，所述丝杆32的轴线为二个所述剪叉机构4的中心线，二个所述第二导轨滑块机构9位于二个所述剪叉机构4之间，所述横杆5上设有垂直于水平面的通孔，所述通孔套设在所述立柱35上，所述横杠5与所述螺母外套34不相接触，一方面，可通过所述立柱35经所述通孔将来自丝杆32的水平方向的力传递到所述横杠5，另一方面，又可以避免升降物体的重力经横杠5传递到丝杆32，而将升降物体的重力经横杠5传递到第二导轨滑块机构9上。
[0028]如图1至图5所示，所述通孔与所述立柱35为间隙配合，当立柱35进行水平方向的往复平移时，可通过该通孔带动横杠5进行同步的水平方向的往复平移，从而通过剪叉机构4带动升降台2进行升降运动，而升降物体的重力经升降台2、剪叉机构4传递到横杠5，并经横杠5