精密装配机器人（六维力传感器分系统）成果完成人

王国泰；葛运建；王瑾丽；朱永亮；邢武；徐智清

《一种用于精密装配的两级并联机器人装置》属于精密仪器设备领域，特别涉及一种用于精密装配的两级并联机器人装置。

一种用于精密装配的两级并联机器人装置专利目的

为了克服专利背景中相关技术的缺点，《一种用于精密装配的两级并联机器人装置》的目的在于提供一种用于精密装配的两级并联机器人装置，鉴于已有单个装配机构的不足，该发明将绳索并联机构和刚性Stewart并联机构进行组合，来实现精密装配任务，达到增大工作空间、增强承载能力的目标。

一种用于精密装配的两级并联机器人装置技术方案

为了实现专利目的，《一种用于精密装配的两级并联机器人装置》采用的技术方案是：

一种用于精密装配的两级并联机器人装置，由绳索并联机构和Stewart并联机构组成，所述绳索并联机构的索平台同时充当所述Stewart并联机构的静平台，所述Stewart并联机构的动平台位于其静平台下端，通过6根伸缩腿与其静平台相连接。

所述绳索并联机构包括索平台2，上拉索1的底端设置于索平台2的上方中央位置，顶端连接天车9上的卷筒绳索，6根下拉索3的顶端设置于索平台2的下方边沿位置，底端连接出索机构4的卷筒10。

所述出索机构4安装于固定小车16上，由驱动电机13、减速器12、卷筒10以及导向轮11组成，其中，驱动电机13的输出接减速器12由其降低转速放大转矩后传递至卷筒10，导向轮11设置于卷筒10上的绳索出索路径上以改变出索方向。

还包括由多个精确测量点15和6个安装于固定小车16上的拉线编码器14组成的测量系统，所述精确测量点15分别布置在Stewart并联机构静平台和目标工件8上，所述拉线编码器14的测量端点有规律地与精确测量点15相连接，实时测量解算静平台的位姿。

所述Stewart并联机构由静平台、动平台6和6条伸缩腿5组成，其中所述动平台上安装有装配工件7，所述伸缩腿5上端通过虎克铰和静平台连接，下端通过球铰和动平台6连接，伸缩腿5在电机控制下伸长或缩短，实现动平台相对静平台的移动和调姿。

一种用于精密装配的两级并联机器人装置改善效果

《一种用于精密装配的两级并联机器人装置》的有益效果是：

（1）采用两级并联机器人构型，其中绳索并联机构使装置具有大工作空间，Stewart并联机构承载能力强且能够实时补偿装置的位姿误差，从而实现大工作空间、重载荷条件下的精密装配任务。

（2）绳索并联机构的上拉索可以直接利用车间中已有天车，工作范围覆盖面广；下拉索出索机构安装于固定小车，结构简单且方便重组。

（3）在装配过程中，拉线编码器实时测量静平台精确测量点到固定小车相应点的长度并解算出静平台的位姿，用于绳索并联机构和Stewart并联机构的控制。

图1为两级并联机器人装置示意图；

图2为绳索并联机器人示意图；

图3为出索机构示意图；

图4为测量系统示意图。