一种基于六自由度、可实现在线高精度测量的机器人的制作方法

1.本发明涉及机器人技术领域，具体为一种基于六自由度、可实现在线高精度测量的机器人。


背景技术：

2.六自由度机器人是指具有6个自由度的机器人，即机器人可以沿着x、y、z三个直角坐标轴方向进行工作，同时绕这三个坐标轴的转动自由度，可以完全模拟人体手臂的活动，精准的移动到物品身边，其应用范围比较广，从军事、医疗、制造和娱乐设备等领域都有涉及。
3.现有技术中机器人存在的缺陷是：
4.1、对比文件cn212635739u公开了一种scara机器人，“包括：移动平台和倒装于移动平台上的机械臂。移动平台包括：导轨、滑动连接在导轨上的安装座、以及连接安装座的第一驱动组件；机械臂包括：连接安装座的第一摆臂、铰接第一摆臂的第二摆臂、连接在第一摆臂与第二摆臂之间的第二驱动组件、垂直穿设在第二摆臂上的滚珠花键轴、连接滚珠花键轴的第三驱动组件、以及连接滚珠花键轴的第四驱动组件。上述scara机器人，采用平移倒装的结构设置，使得scara机器人的第一轴改变为平移运动，使得scara机器人具有可移动的基点，再配合倒装的安装形式，使得机械臂可以沿工件的布局方向进行移动，从而克服动作死区，并且在不改变臂展的前提下，扩大动作区域”，该装置结构内部缺少测量装置，无法准确对需要加工的产品的尺寸进行测量，影响加工精度；
5.2、对比文件cn207290095u公开了一种scara机器人，“包括底座，底座的下方安装有安装板，底座的侧方安装有防护板，或者，底座的下方安装有防护板，底座的侧方安装有安装板；防护板上分别安装有插管接头一和若干个电缆接头，底座连接有第一转臂，第一转臂连接有第二转臂，第二转臂连接有滚珠丝杠，且在连接处设有下保护罩，第二转臂上连接有过渡板，过渡板上安装有插管接头二，过渡板连接有上保护罩，过渡板和底座之间连接有波纹管。本实用新型的有益效果：可有效降低scara对安装环境的要求；可轻松实现scara机器人的底座式安装和侧壁式安装方式的快速互换，扩大同一台机器人的使用范围；采用防护罩全密封性设计，尽量减少滚珠丝杠外漏面积，提升scara机器人使用寿命”，该装置内部缺少连接结构，装置连接相对固定，不方便工作人员对设备进行更换。
6.3、对比文件cn206140498u公开了一种scara机器人机械原点标识装置，“该scara机器人包括基座、大臂、小臂、丝杠；所述第一旋转关节、第二旋转关节、第三旋转关节以及第一移动关节分别设置有用于标识机械原点位置的游标刻度；所述游标刻度包括相邻设置的主刻度和副刻度，且所述主刻度和副刻度的每一格刻度的长度或角度不同；通过所述游标刻度的读数分别获取scara机器人的机械原点位置；将获取的机械原点位置与scara机器人预设的机械原点位置进行比对以标识该scara机器人的机械原点；本实用新型成本低，标识过程简单，同时本实用新型的机械原点标识装置能够提高机械原点的标识精度，并且可视地量化机械原点误差”，装置内部的只有一个输出端，在完成测量后，无法快速的对设备
进行转化，影响加工速度；
7.4、对比文件cn209831645u公开了一种scara机器人小臂结构及scara机器人，“包括：小臂；驱动机构，所述驱动机构安装在所述小臂的第一端；丝杠花键组件，所述丝杠花键组件安装在所述小臂的第二端；传动机构，所述传动机构连接在所述丝杠花键组件和所述驱动机构之间；编码器组件，所述编码器组件安装在所述丝杠花键组件上以采集所述丝杠花键组件运动信息；控制单元，所述控制单元与所述编码器组件和所述驱动机构均通讯连接，所述控制单元根据所述编码器组件传递的信息对所述驱动机构进行控制以对所述丝杠花键组件进行运动误差补偿。本实用新型的scara机器人小臂结构的控制精度高、生产、控制成本低”，该装置的内部位置判断设备比较简单，导致装置无法精准的对物品进行定位。


技术实现要素：

8.本发明的目的在于提供一种基于六自由度、可实现在线高精度测量的机器人，以解决上述背景技术中提出的问题。
9.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于六自由度、可实现在线高精度测量的机器人，包括支撑座，所述支撑座的内壁上安装有引导滑道，所述引导滑道的顶部安装有转轮，所述转轮的顶部通过连接座安装有旋转台，所述旋转台的顶部安装有支撑柱，所述支撑柱的顶部安装有支撑盒，所述支撑盒的一侧外壁上贯穿安装有转动杆，所述转动杆的一端安装有一节活动臂，所述一节活动臂的顶部贯穿安装有传动杆，所述传动杆的外侧贯穿安装有安装座；
10.所述安装座一端安装有二节活动臂，所述二节活动臂的一端安装有安装壳，所述安装壳的前端贯穿安装有旋转杆，所述旋转杆的前端安装有旋转盘；
11.所述旋转盘的前端安装有两组对称分布的轴承板，两组所述轴承板的内侧安装有支撑转杆，所述支撑转杆的一端安装有双头电动机。
12.优选的，所述支撑座的后壁顶部安装有安装板，安装板的底部安装有驱动电机，驱动电机的输出端安装有主动转杆，主动转杆的外侧安装有主动齿轮，支撑座的底部安装有底板，支撑座的底壁上安装有从动转杆，且从动转杆位于主动转杆的前方，从动转杆的外侧安装有从动齿轮，从动齿轮与主动齿轮相互嵌合。
13.优选的，所述支撑盒的内侧安装有第一电动机，第一电动机的输出端与转动杆活动连接。
14.优选的，所述一节活动臂的一侧安装有第二电动机，第二电动机与传动杆的一端相连接。
15.优选的，所述二节活动臂的外侧固定安装有组装环，安装壳的内侧前壁上安装有第三电动机，第三电动机的输出端与旋转杆相连接。
16.优选的，其中一组所述轴承板的外侧安装有保护壳，保护壳的内侧安装有第四电动机，第四电动机的输出端与支撑转杆相连接，另一组轴承板的外侧安装有组装板，组装板的正面贯穿安装有图像识别摄像机。
17.优选的，所述双头电动机的输出端通过输出杆安装有连接槽，双头电动机的另一输出端通过输出杆安装有旋转件，旋转件的两侧安装有伸缩杆，伸缩杆的输出端安装有夹板，夹板的内侧贯穿安装有红外测距装置，夹板的内侧安装有感应板。
18.优选的，所述组装环的顶部安装有连接板。
19.优选的，该装置的工作步骤如下：
20.s1、使用者将底板通过螺栓固定在地面上，保证装置的稳定，然后在装置运行时，驱动电机运行带动主动转杆，主动转杆转动带动主动齿轮转动，主动齿轮转动带动从动齿轮旋转，从动齿轮转动带动内侧的从动转杆旋转，从动转杆转动带动顶部旋转台进行转动，旋转台转动带动顶部的支撑柱进行转向，从而带动支撑盒调整方向，方便操控设备,在旋转台转动的同时带动底部的转轮跟着转动，转轮沿着引导滑道的顶部进行移动，避免装置在移动的过程中，发生偏移的情况，保证装置可以平稳运行；
21.s2、在将支撑盒转动到指定方向后，第一电动机运行带动转动杆旋转，转动杆转动带动一节活动臂进行角度活动，一节活动臂活动带动顶部的第二电动机进行移动，在一节活动臂调节到合适角度后，第二电动机运行带动传动杆转动，传动杆转动带动外侧的安装座转动，安装座转动带动二节活动臂角度调节，从而实现安装壳的移动；
22.s3、安装壳对内部的第三电动机固定，第三电动机运行带动输出端的旋转杆转动，旋转杆转动带动旋转盘转动，旋转盘旋转带出轴承板进行角度调节，方便工作人员根据需要调节装置，在设备完成准备后，工作人员将外接装置通过螺栓固定在连接槽上，方便工作人员对设备进行组装；
23.s4、然后第四电动机运行带动支撑转杆转动，支撑转杆转动带动双头电动机进行转动，使得双头电动机完成翻转，将连接槽移动到后端，后端的旋转件移动到前端，通过之前的配合将夹板移动到需要加工的产品的两侧，然后伸缩杆调节长度，伸缩杆进行伸缩，将感应板抵在工件的两侧，然后红外测距装置发出红外线，红外线透射到另一组红外测距装置内部的红外线接收器上，从而判断两组夹板所处的距离，从而可以准确的测量处工件的规格，方便装置根据测量的数据对工件进行加工，在完成测量后，通过第四电动机控制双头电动机进行转动，使得加工工件回到原位，对产品进行加工。
24.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
25.1、本发明通过在旋转件两侧安装有伸缩杆，将夹板移动到需要加工的产品的两侧，然后伸缩杆调节长度，伸缩杆进行伸缩，将感应板抵在工件的两侧，然后红外测距装置发出红外线，红外线透射到另一组红外测距装置内部的红外线接收器上，从而判断两组夹板所处的距离，从而可以准确的测量处工件的规格，方便装置根据测量的数据对工件进行加工，在完成测量后，通过第四电动机控制双头电动机进行转动，使得加工工件回到原位，对产品进行加工。
26.2、本发明通过在二节活动臂外侧安装有组装环，方便工作人员对装置安装，组装环对连接板固定，保证连接板的稳定性，连接板上贯穿有连接螺钉，方便工作任何将附加设备安装在装置上，从而实现根据工作需要调整不同的设备。
27.3、本发明通过安装有第四电动机，保护壳对内侧的第四电动机固定，保证第四电动机可以平稳运行，第四电动机运行带动输出端的支撑转杆转动，从而带动双头电动机进行转动，双头电动机的两端都安装有设备，方便装置进行测量设备和加工装置的位置转换，加快装置的生产速度。
28.4、本发明通过在轴承板安装上对组装板固定，方便组装板对图像识别摄像机安装，图像识别摄像机对前方的事物进行拍摄，然后将拍摄到的事物传给控制器，由控制器内
部的分析仪对图像进行分析，判断事物的位置，使得装置可以准确的判定产品位置。
附图说明
29.图1为本发明的立体结构示意图；
30.图2为本发明的侧面结构示意图；
31.图3为本发明的旋转台结构示意图；
32.图4为本发明的一节活动臂结构示意图；
33.图5为本发明的二节活动臂结构示意图；
34.图6为本发明的双头电动机结构示意图；
35.图7为本发明的双头电动机结构示意图；
36.图8为本发明的轴承板结构示意图。
37.图中：1、支撑座；101、底板；102、从动转杆；103、从动齿轮；104、安装板；105、驱动电机；106、主动转杆；107、主动齿轮；108、引导滑道；2、旋转台；201、转轮；202、支撑柱；203、支撑盒；204、第一电动机；205、转动杆；3、一节活动臂；301、第二电动机；302、传动杆；4、二节活动臂；401、安装座；402、安装壳；403、第三电动机；404、旋转杆；5、旋转盘；501、轴承板；502、保护壳；503、第四电动机；504、支撑转杆；505、组装板；506、图像识别摄像机；6、双头电动机；601、连接槽；602、旋转件；603、伸缩杆；604、夹板；605、红外测距装置；606、感应板；7、组装环；701、连接板。
具体实施方式
38.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
39.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
40.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
41.请参阅图1、图2、图3、图4和图5，本发明提供的一种实施例：一种基于六自由度、可实现在线高精度测量的机器人；
42.实施例一，包括支撑座1，所述支撑座1的后壁顶部安装有安装板104，安装板104的底部安装有驱动电机105，由支撑座1对内侧的安装板104固定，方便安装板104对内侧的驱动电机105安装，保证驱动电机105可以平稳运行，驱动电机105的输出端安装有主动转杆
106，主动转杆106的外侧安装有主动齿轮107，驱动电机105运行带动主动转杆106，主动转杆106转动带动主动齿轮107转动，主动齿轮107与从动齿轮103相互啮合，通过主动齿轮107的转动带动从动齿轮103进行旋转，支撑座1的底部安装有底板101，底板101安装在地面上，用于对整体装置进行固定，支撑座1的底壁上安装有从动转杆102，且从动转杆102位于主动转杆106的前方，从动转杆102的外侧安装有从动齿轮103，从动齿轮103与主动齿轮107相互嵌合，所述支撑座1的内壁上安装有引导滑道108，所述引导滑道108的顶部安装有转轮201，所述转轮201的顶部通过连接座安装有旋转台2，主动齿轮107转动带动从动齿轮103旋转，从动齿轮103转动带动内侧的从动转杆102旋转，从动转杆102转动带动顶部旋转台2进行转动，旋转台2转动带动顶部的支撑柱202进行转向，从而带动支撑盒203调整方向，方便操控设备,在旋转台2转动的同时带动底部的转轮201跟着转动，转轮201沿着引导滑道108的顶部进行移动，避免装置在移动的过程中，发生偏移的情况，保证装置可以平稳运行，所述旋转台2的顶部安装有支撑柱202，所述支撑柱202的顶部安装有支撑盒203，所述支撑盒203的一侧外壁上贯穿安装有转动杆205，所述支撑盒203的内侧安装有第一电动机204，第一电动机204的输出端与转动杆205活动连接，所述转动杆205的一端安装有一节活动臂3，支撑柱202通过支撑盒203对内侧的第一电动机204和转动杆205支撑，保证装置可以正常运行，第一电动机204运行带动转动杆205旋转，转动杆205转动带动一节活动臂3进行角度活动，一节活动臂3活动带动顶部的第二电动机301进行移动，方便控制一节活动臂3活动角度，所述一节活动臂3的顶部贯穿安装有传动杆302，所述一节活动臂3的一侧安装有第二电动机301，第二电动机301与传动杆302的一端相连接，所述传动杆302的外侧贯穿安装有安装座401，在一节活动臂3调节到合适角度后，第二电动机301运行带动传动杆302转动，传动杆302转动带动外侧的安装座401转动，安装座401转动带动二节活动臂4角度调节，从而实现安装壳402的移动；
43.请参阅图1、图2、图5和图7，本发明提供的一种实施例：一种基于六自由度、可实现在线高精度测量的机器人；
44.实施例二，包括安装座401，所述安装座401一端安装有二节活动臂4，所述二节活动臂4的一端安装有安装壳402，所述安装壳402的前端贯穿安装有旋转杆404，所述二节活动臂4的外侧固定安装有组装环7，所述组装环7的顶部安装有连接板701，组装环7安装在二节活动臂4的外壁上，方便工作人员对装置安装，组装环7对连接板701固定，保证连接板701的稳定性，连接板701上贯穿有连接螺钉，方便工作任何将附加设备安装在装置上，从而实现根据工作需要调整不同的设备，安装壳402的内侧前壁上安装有第三电动机403，第三电动机403的输出端与旋转杆404相连接，所述旋转杆404的前端安装有旋转盘5，二节活动臂4对安装壳402支撑，方便安装壳402对内侧的第三电动机403固定，保证第三电动机403可以平稳运行，在二节活动臂4完成角度调节后，第三电动机403控制旋转杆404转动，旋转杆404转动带动旋转盘5进行旋转，使得旋转盘5旋转到合适角度；
45.请参阅图1、图2、图5、图6和图8，本发明提供的一种实施例：一种基于六自由度、可实现在线高精度测量的机器人；
46.实施例三，包括旋转盘5，所述旋转盘5的前端安装有两组对称分布的轴承板501，两组所述轴承板501的内侧安装有支撑转杆504，其中一组所述轴承板501的外侧安装有保护壳502，保护壳502的内侧安装有第四电动机503，第四电动机503的输出端与支撑转杆504
相连接，旋转盘5对轴承板501固定，保证轴承板501的稳定性，方便轴承板501对内侧的支撑转杆504支撑，通过保护壳502对内侧的第四电动机503固定，保证第四电动机503可以平稳运行，第四电动机503运行带动输出端的支撑转杆504转动，从而带动双头电动机6进行转动，另一组轴承板501的外侧安装有组装板505，组装板505的正面贯穿安装有图像识别摄像机506，轴承板501对组装板505固定，方便组装板505对图像识别摄像机506安装，图像识别摄像机506对前方的事物进行拍摄，然后将拍摄到的事物传给控制器，由控制器内部的分析仪对图像进行分析，判断事物的位置，使得装置可以准确的判定产品位置。
47.请参阅图1、图2、图5、图6和图8，本发明提供的一种实施例：一种基于六自由度、可实现在线高精度测量的机器人；
48.实施例四，包括支撑转杆504，所述支撑转杆504的一端安装有双头电动机6，所述双头电动机6的输出端通过输出杆安装有连接槽601，双头电动机6一端的连接槽601与外接加工设备连接，方便工作人员对加工设备进行组装，双头电动机6的另一输出端通过输出杆安装有旋转件602，旋转件602的两侧安装有伸缩杆603，伸缩杆603的输出端安装有夹板604，夹板604的内侧贯穿安装有红外测距装置605，夹板604的内侧安装有感应板606，双头电动机6的一端对旋转件602支撑，方便旋转件602对伸缩杆603固定，保证伸缩杆603的稳定性，便于伸缩杆603连接夹板604，将夹板604移动到需要加工的产品的两侧，然后伸缩杆603调节长度，伸缩杆603进行伸缩，将感应板606抵在工件的两侧，然后红外测距装置605发出红外线，红外线透射到另一组红外测距装置605内部的红外线接收器上，从而判断两组夹板604所处的距离，从而可以准确的测量处工件的规格，方便装置根据测量的数据对工件进行加工，在完成测量后，通过第四电动机503控制双头电动机6进行转动，使得加工工件回到原位，对产品进行加工。
49.该装置的工作步骤如下：
50.s1、使用者将底板101通过螺栓固定在地面上，保证装置的稳定，然后在装置运行时，驱动电机105运行带动主动转杆106，主动转杆106转动带动主动齿轮107转动，主动齿轮107转动带动从动齿轮103旋转，从动齿轮103转动带动内侧的从动转杆102旋转，从动转杆102转动带动顶部旋转台2进行转动，旋转台2转动带动顶部的支撑柱202进行转向，从而带动支撑盒203调整方向，方便操控设备,在旋转台2转动的同时带动底部的转轮201跟着转动，转轮201沿着引导滑道108的顶部进行移动，避免装置在移动的过程中，发生偏移的情况，保证装置可以平稳运行；
51.s2、在将支撑盒203转动到指定方向后，第一电动机204运行带动转动杆205旋转，转动杆205转动带动一节活动臂3进行角度活动，一节活动臂3活动带动顶部的第二电动机301进行移动，在一节活动臂3调节到合适角度后，第二电动机301运行带动传动杆302转动，传动杆302转动带动外侧的安装座401转动，安装座401转动带动二节活动臂4角度调节，从而实现安装壳402的移动；
52.s3、安装壳402对内部的第三电动机403固定，第三电动机403运行带动输出端的旋转杆404转动，旋转杆404转动带动旋转盘5转动，旋转盘5旋转带出轴承板501进行角度调节，方便工作人员根据需要调节装置，在设备完成准备后，工作人员将外接装置通过螺栓固定在连接槽601上，方便工作人员对设备进行组装；
53.s4、然后第四电动机503运行带动支撑转杆504转动，支撑转杆504转动带动双头电
动机6进行转动，使得双头电动机6完成翻转，将连接槽601移动到后端，后端的旋转件602移动到前端，通过之前的配合将夹板604移动到需要加工的产品的两侧，然后伸缩杆603调节长度，伸缩杆603进行伸缩，将感应板606抵在工件的两侧，然后红外测距装置605发出红外线，红外线透射到另一组红外测距装置605内部的红外线接收器上，从而判断两组夹板604所处的距离，从而可以准确的测量处工件的规格，方便装置根据测量的数据对工件进行加工，在完成测量后，通过第四电动机503控制双头电动机6进行转动，使得加工工件回到原位，对产品进行加工。
54.工作原理：使用者将底板101通过螺栓固定在地面上，保证装置的稳定，然后在装置运行时，驱动电机105运行带动主动转杆106，主动转杆106转动带动主动齿轮107转动，主动齿轮107转动带动从动齿轮103旋转，从动齿轮103转动带动内侧的从动转杆102旋转，从动转杆102转动带动顶部旋转台2进行转动，旋转台2转动带动顶部的支撑柱202进行转向，从而带动支撑盒203调整方向，方便操控设备,在旋转台2转动的同时带动底部的转轮201跟着转动，转轮201沿着引导滑道108的顶部进行移动，避免装置在移动的过程中，发生偏移的情况，保证装置可以平稳运行，在将支撑盒203转动到指定方向后，第一电动机204运行带动转动杆205旋转，转动杆205转动带动一节活动臂3进行角度活动，一节活动臂3活动带动顶部的第二电动机301进行移动，在一节活动臂3调节到合适角度后，第二电动机301运行带动传动杆302转动，传动杆302转动带动外侧的安装座401转动，安装座401转动带动二节活动臂4角度调节，从而实现安装壳402的移动，安装壳402对内部的第三电动机403固定，第三电动机403运行带动输出端的旋转杆404转动，旋转杆404转动带动旋转盘5转动，旋转盘5旋转带出轴承板501进行角度调节，方便工作人员根据需要调节装置，在设备完成准备后，工作人员将外接装置通过螺栓固定在连接槽601上，方便工作人员对设备进行组装，然后第四电动机503运行带动支撑转杆504转动，支撑转杆504转动带动双头电动机6进行转动，使得双头电动机6完成翻转，将连接槽601移动到后端，后端的旋转件602移动到前端，通过之前的配合将夹板604移动到需要加工的产品的两侧，然后伸缩杆603调节长度，伸缩杆603进行伸缩，将感应板606抵在工件的两侧，然后红外测距装置605发出红外线，红外线透射到另一组红外测距装置605内部的红外线接收器上，从而判断两组夹板604所处的距离，从而可以准确的测量处工件的规格，方便装置根据测量的数据对工件进行加工，在完成测量后，通过第四电动机503控制双头电动机6进行转动，使得加工工件回到原位，对产品进行加工。
55.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。