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一种液压驱动并联移动机器人

成果类型:: 发明专利,实用新型专利,新技术

发布时间: 2023-10-29 16:50:49

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 | 2023-10-29 16:50:49

本发明涉及一种液压驱动并联移动机器人,所述的并联移动机器人包括球铰三角形平台(A),转铰三角形平台(B),驱动臂(C、D、E),长轴(1、2、3)。三根驱动臂分别以球副和转动副与球铰、转铰三角形平台连接,且各驱动臂是由液压缸驱动的反平行四边形机构。机器人通过调节驱动臂上三个运动彼此独立的液压缸的伸缩变化而实现自身变形和移动。采用反平行四边形机构作为放大机构,使得整个机构的工作空间和变形量大大增加;利用液压系统自身优点,具备重载能力;本发明采用三支链的并联机构且自由度为3,稳定性好、刚性高、承载能力强,具有较强的灵活性和变形能力,能够适应多种复杂的环境。

本发明的有益效果是:并联移动机器人驱动臂采用反平行四边形机构作为放大机构,将液压缸小的伸缩变化量放大成与平台连接的驱动臂两端的球铰与转铰之间大的距离变化量,使得整个机构的工作空间大大增加,其对应的变形量也更加大。本发明以液压系统作为驱动单元,利用液压系统输出功率大、负载特性好和工作稳定的优点,使并联移动机器人具有承担重载的能力,面对一般机器人碰到障碍先回避的固定思维,并联移动机器人可通过在三角形平台可安装清障装置,利用自身的变形和液压缸较大的输出力完成撞击清障的动作,且并联移动机器人的三角形平台可安装其他探测装置,使具备更多功能。本发明采用三支链的并联机构,该并联移动机器人运行平稳、控制简单,稳定性、刚性、承载能力强,且机构的自由度为3,具有较强的灵活性和变形能力,能够适应多种复杂的环境。

  1. 工业生产:液压驱动并联移动机器人可以应用于工业生产线上的各种操作和任务。机器人可以利用液压系统的高功率和精确控制,完成搬运、装配、焊接、喷涂等工艺。机器人的可编程性和灵活性,可以适应不同的生产需求,提高生产效率和产品质量。

  2. 建筑施工:液压驱动并联移动机器人可以应用于建筑施工领域。机器人可以进行重物搬运、混凝土浇筑、钢结构安装等任务,减轻人工劳动强度,提高施工效率和安全性。机器人的高承载能力和精准控制,可以适应各种复杂的施工环境和要求。

  3. 农业和园艺:液压驱动并联移动机器人可以应用于农业和园艺领域。机器人可以进行土地耕作、种植、收割等农业操作,提高农作物的产量和质量。机器人还可以应用于园艺领域,完成修剪、浇水、施肥等任务,提升植物的生长和美观度。

  4. 隧道和矿山工程:液压驱动并联移动机器人可以应用于隧道和矿山工程。机器人可以进行隧道的掘进、支护和维修工作,提高工作效率和安全性。机器人的灵活性和可操控性,可以适应狭窄和复杂的工作环境,减少人员的风险。

  5. 环境清洁和护理:液压驱动并联移动机器人可以应用于环境清洁和护理领域。机器人可以进行道路清扫、垃圾收集、污水处理等任务,提升城市环境的整洁度和卫生状况。机器人还可以应用于公园和景区的护理工作,如修剪草坪、修整树木等,提高环境的美观度和舒适度。

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. 提高工作效率:液压驱动并联移动机器人具备高功率和精确控制的能力,可以快速、准确地完成各种任务。相比传统的人工操作,机器人可以节省大量的时间和人力资源,提高工作效率。

  2. 降低人员风险:液压驱动并联移动机器人可以代替人员进行工作任务,特别是在危险、高温、高压等恶劣环境下。机器人的操作不受人为因素的影响,可以降低人员的风险和受伤的可能性,提高工作的安全性。

  3. 提高工作质量:机器人具备精确控制和高承载能力的特点,可以保证工作的准确性和一致性。机器人的操作不受疲劳和情绪等因素的影响,可以提高工作的质量和精度。

  4. 节约成本:液压驱动并联移动机器人可以减少人力资源的需求,降低人力成本。机器人的操作还可以减少人为误操作和事故造成的损失,降低维修和保养成本。

  5. 提高安全性:液压驱动并联移动机器人可以应用于危险环境下的工作,如高温、高压、有毒气体等场景。机器人可以代替人员进行这些任务,降低人员的风险和受伤的可能性,提高工作的安全性。

  6. 提升生产能力:液压驱动并联移动机器人具备高功率和高承载能力,可以快速完成各种生产任务,提高生产效率和产能。机器人的可编程性和灵活性,可以适应不同的生产需求,提升生产线的灵活性和响应能力。

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

(5)以该科技成果作价投资,折算股份或者出资比例

(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。