一种带有被动小车的六索并联驱动悬吊机器人

本发明属于并联机器人领域，具体涉及一种带有被动小车的六索并联驱动悬吊机器人。

背景技术：

1、绳驱动并联机器人是一种利用轻量化、柔性绳索作为运动链的机器人系统。它继承了刚性并联机构高负载的结构优点，同时具有绳驱动的运动惯量小、工作空间大、成本低和易于重构的特点。由于绳索的轻量化和柔性的设计，绳驱动并联机器人在运动过程中对工作环境影响很小。通过灵活调整绳索的长度，绳驱动并联机器人可以实现高自由度运动，灵活地改变工作空间形状，而且绳驱动机器人还有精准定位的能力，利用绳索的长度，通过配合相关的传感器和反馈系统，可以准确的控制机器人的位置和姿态。因此由于其高自由度、高精度和强承载能力，绳驱动并联机器人在工业装配、物料分拣、医疗器械和空中作业等领域得到广泛应用。

2、其中，公开号为cn116276906a的专利申请中提出了一种应用于多曲率壁面清洗的绳驱动并联机器人，使用的传统的绳驱动并联结构，由于绳索张力的原因限制了动平台的工作空间。而公开号为cn116551659a的专利申请提出了一种高速三平移绳驱动并联机器人，虽然利用绳索代替刚性杆，实现了高速运动性能，但是由于绳索张力的实际限制导致动平台可行的工作空间显著减少。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种带有被动小车的六索并联驱动悬吊机器人，解决了现有技术中的问题。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种带有被动小车的六索并联驱动悬吊机器人，包括三个能够组成三角形框架的框架导轨，三角形框架内设置有动平台；

4、每个所述框架导轨上滑动设置有一个被动小车，每个被动小车的两侧下端分别设置有一个滑轮，每个滑轮的下方对应设置有一个万向导轮；每个被动小车的两侧分别设置有一个电机卷筒，每个电机卷筒上卷绕有绳索，每个绳索依次经过对应被动小车一侧的滑轮，以及滑轮下方的万向导轮，并与所述动平台固定连接。

5、进一步地，所述电机卷筒包括固定在所述三角形框架上的电机底座，电机底座上固定有电机，电机的输出轴上同轴固定有卷筒轴，所述绳索卷绕在卷筒轴上。

6、进一步地，所述被动小车的下端两侧分别固定有定位轴，所述滑轮与定位轴转动连接。

7、进一步地，所述万向导轮包括万向导轮支架，被动小车的下端两侧分别固定有定位板，万向导轮支架与定位板固定连接。

8、进一步地，所述万向导轮支架的下端沿竖直方向转动连接有安装架，安装架上设置有两个导轮，所述绳索穿过两个导轮之间的间隙。

9、一种运动模拟器，其中包括上述带有被动小车的六索并联驱动悬吊机器人。

10、本发明的有益效果：

11、1、本发明中的动平台具有较大的工作空间，在动平台移动的过程中，通过被动小车大幅度减少了绳索方向的变化，从而大部分的绳索张力用来机器人运动，使机器人运动更远。

12、2、本发明中的机器人能量效率高和高动态能力，在动平台运动过程中，执行器只需要动平台和绳索作为有效载荷。

13、3、本发明中的机器人灵巧性好，反应时间快；通过改变电缆在末端执行器轨迹的基座上的附着位置，或移动锚点可以避免与环境或电缆之间的碰撞，同时减少剩余末端执行器运动的持续时间。

技术特征：

1.一种带有被动小车的六索并联驱动悬吊机器人，其特征在于，包括三个能够组成三角形框架的框架导轨，三角形框架内设置有动平台；

2.根据权利要求1所述的一种带有被动小车的六索并联驱动悬吊机器人，其特征在于，所述电机卷筒包括固定在所述三角形框架上的电机底座，电机底座上固定有电机，电机的输出轴上同轴固定有卷筒轴，所述绳索卷绕在卷筒轴上。

3.根据权利要求1所述的一种带有被动小车的六索并联驱动悬吊机器人，其特征在于，所述被动小车的下端两侧分别固定有定位轴，所述滑轮与定位轴转动连接。

4.根据权利要求1所述的一种带有被动小车的六索并联驱动悬吊机器人，其特征在于，所述万向导轮包括万向导轮支架，被动小车的下端两侧分别固定有定位板，万向导轮支架与定位板固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种带有被动小车的六索并联驱动悬吊机器人，其特征在于，所述万向导轮支架的下端沿竖直方向转动连接有安装架，安装架上设置有两个导轮，所述绳索穿过两个导轮之间的间隙。

6.一种运动模拟器，其中设置有权利要求1-5任一项所述的带有被动小车的六索并联驱动悬吊机器人。

技术总结
本发明公开一种带有被动小车的六索并联驱动悬吊机器人，属于并联机器人领域；一种带有被动小车的六索并联驱动悬吊机器人包括三个能够组成三角形框架的框架导轨，三角形框架内设置有动平台；每个所述框架导轨上滑动设置有一个被动小车，每个被动小车的两侧下端分别设置有一个滑轮，每个滑轮的下方对应设置有一个万向导轮；每个被动小车的两侧分别设置有一个电机卷筒，每个电机卷筒上卷绕有绳索，每个绳索依次经过对应被动小车一侧的滑轮，以及滑轮下方的万向导轮，并与动平台固定连接；在动平台移动的过程中，通过被动小车大幅度减少了绳索方向的变化，从而使得大部分的绳索张力用来驱动机器人动平台的运动，增加了机器人的工作空间。

技术研发人员：项升,卞炜坤,陆文龙,刘佳,韦中,杨扬
受保护的技术使用者：南京信息工程大学
技术研发日：
技术公布日：2024/4/22