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一种单动力移动六杆机器人

成果类型:: 发明专利,实用新型专利,新技术

发布时间: 2023-09-27 12:30:42

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 刘阶萍 | 2023-09-27 12:30:43

空间六杆机器人以 Schatz 机构为基础,是典型的单闭链空间六杆 6R 机构。根据 Schatz 机构的单自由度的特点,仅使用一个电机即可驱动整个机构运动。此外,由于该杆件在空间的运动方式的特点,在日常生活中的各个领域都有很广泛的应用潜力。例如,中铝公司郑州研究院的平东涛研制的 XPD 型三维运动混合机,通过将 Schatz 机构应用在物料混合机上,利用其杆件在空间运动的特点,极大地提高了物料的混合效率。

本发明的有益效果:本发明所述的单动力移动六杆机器人有单自由度,通过对于动力机的控制,驱动该机构进行移动。该机构结构简单,成本低廉,易于制造和工程实现。在民用领域,为中小学生提供了一个对几何形体及移动机构的认识,可用于制作玩具、教学教具,在军用领域,也可进一步设计改造为军用探测、排雷机器人。

1. 工业自动化:单动力移动六杆机器人可以用于工业生产线上的自动化任务。它可以通过六个连杆的运动实现物体抓取、搬运、定位和组装等操作。这种机器人可以根据生产需求进行编程和控制,适应不同的工件尺寸和形状,提高生产效率和精度。

2. 物流与仓储:在物流和仓储领域,单动力移动六杆机器人可以用于货物的搬运和堆垛。它可以通过机构的灵活运动,在狭小的空间中进行货物的抓取、放置和堆叠,实现高效的物流和仓储操作。这种机器人可以减少人工搬运的劳动强度,提高物流效率和准确性。

3. 危险环境探测与处理:单动力移动六杆机器人可以应用于危险环境的探测和处理任务。例如,在核电站、化工厂或有毒气体泄漏等环境中,机器人可以通过爬行和移动的方式进行检测、监测和处理。它可以携带传感器和工具,实时采集数据、处理危险物质或执行修复工作,减少人员暴露于危险环境的风险。

4. 建筑与施工领域:单动力移动六杆机器人可以在建筑和施工领域中扮演重要角色。它可以用于在狭小或高难度的空间中进行测量、检查、维护和施工任务。机器人可以爬行、攀爬或穿越复杂结构,实现高空、高难度或危险区域的施工工作,提高施工效率和安全性。

5. 医疗与康复辅助:单动力移动六杆机器人在医疗和康复领域也有应用前景。它可以作为康复辅助设备,帮助患者进行运动康复或辅助步行。通过机器人的运动和控制,可以提供个性化的康复训练和支持,促进患者的康复过程。

北京交通大学是教育部直属全国重点大学,是国家“211工程”“985工程”“双一流”建设高校。有中国科学院院士3人,中国工程院院士10人。全面参与了铁路大提速、青藏铁路、磁悬浮列车、川藏铁路建设和城市轨道交通核心技术自主研发等轨道交通发展重大事件,取得了一系列完全自主知识产权、处于国际先进水平原创性重大成果。 学校智能机器人与系统研究主要从事机器人、虚拟现实、力触觉交互系统、系统控制等研究,构建具有国际先进水平的机器人研究平台。 专家简介:姚燕安,男,工学博士,任北京交通大学教授,博士生导师。研究领域:机构与机器人学 姚教授提出“多模式整体闭链连杆式移动系统”设计理论,提出以“几何机器人”为载体将数学(Mathematics)、科学(Science)、工程(Engineering)、艺术(Art)融合为一体的MSEA教育理念,旨在培养数学家的严谨思维、科学家的创新思维、工程师的实践能力、艺术家的美学情怀。

1. 灵活性和机动性:单动力移动六杆机器人通过六个连杆的运动,具有较高的灵活性和机动性。它可以适应不同的地形和环境,包括狭小空间、复杂结构或不规则地形等。这使得机器人能够在各种场景下自由移动和操作,完成任务。

2. 多功能性和适应性:单动力移动六杆机器人具有多种功能和适应性。通过调整连杆的长度和运动规律,可以实现不同的运动模式和动作。这使得机器人可以执行抓取、搬运、定位、堆垛等多种任务,适应不同的应用需求。

3. 高效的搬运和操作:机器人通过六个连杆的运动,可以实现高效的物体搬运和操作。它可以在狭小的空间中进行精确的定位和抓取,提高搬运和操作的效率。这对于需要在有限空间内进行搬运或操作的场景非常有用,例如工业生产线、仓储物流等。

4. 自主性和远程控制:单动力移动六杆机器人可以通过自主控制或远程控制来实现移动和操作。这使得操作者可以在安全的位置进行操控,减少人力介入和风险。同时,自主性和远程控制还使得机器人可以适应无人化或无人操作的需求,提高自动化水平。

5. 安全性和可靠性:单动力移动六杆机器人的设计注重稳定性和安全性。它可以通过六个连杆的运动来保持平衡和稳定,减少摇晃和倾斜的风险。这种结构的稳定性和可靠性,使得机器人在各种复杂环境下进行操作时更加安全可靠。

6. 人力和成本的节约:单动力移动六杆机器人可以代替人力进行繁重、危险或重复性的工作。它可以提高工作效率,减少人力成本和劳动强度。同时,机器人的长时间连续工作能力,可以提高生产线的稳定性和连续性。

技术合作、技术服务,具体可包括:

(1)自行投资实施转化

(2)向他人转让该科技成果

(3)许可他人使用该科技成果

(4)以该科技成果作为合作条件,与他人共同实施转化

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(6)其他协商确定的方式

此项技术成果转化方式,既可以是上述方式的组合,也可以是其它符合实际需要的任何方式。具体转化方式待商议确定。