[發明專利]一種角度放大并聯機構

無效

• 申請號: 201010222458.3
• 申請日: 2010-07-05
• 公開（公告）號: CN102310405A
• 公開（公告）日: 2012-01-11
• 發明（設計）人: 朱興龍;張穎
• 申請（專利權）人: 揚州大學
• 主分類號: B25J9/08
• 分類號: B25J9/08;B25J13/00
• 代理公司: 南京中新達專利代理有限公司 32226
• 代理人: 孫鷗;朱杰

技術領域

本發明涉及一種角度放大并聯機構，具體地說涉及用于調節空間物體姿態的一種角度放大并聯機構。

背景技術

并聯機構的研究可以回溯至20世紀30年代。1931年，Gwinnett在其專利中提出了一種基于球面并聯機構的娛樂裝置；1940年，Pollard在其專利中提出了一種空間工業并聯機構，用于汽車的噴漆；之后Gough在1962年發明了一種基于并聯機構的六自由度輪胎檢測裝置；1965年，德國Stewar首次對Gough發明的這種機構進行了機構學意義上的研究，并作為飛行模擬器運動產生裝置用與訓練飛行員，被命名為Sewart機構。澳大利亞著名機構學教授Hunt于1978年首次提出將六自由度并聯機構用于機器人手臂。隨后Maccallion和Pham.D.J首次將該機構按操作器設計，成功的將Stewart機構用于裝配生產線，標志著真正意義上的并聯機器人的誕生，從此推動了并聯機器人發展的歷史。

在本發明之前，相對于串聯機器人來說，并聯機器人具有剛度大，結構穩定緊湊，承載能力強，但工作空間較小。其主要問題在于采用移動副或轉動副以及桿件實現其空間結構，而由于桿件在空間易于干涉，因此工作空間較小。這樣，增大并聯機器人工作空間就顯得非常緊迫。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述缺陷，研制一種角度放大并聯機構。

本發明的技術方案是：

一種角度放大并聯機構，其主要技術特征在于由傳動機構和驅動機構構成，傳動機構中上平臺、中間傳動體、下平臺上均設有柔索孔；驅動機構中電機、減速器固定在安裝板上，安裝板固定在固定座上；柔索通過柔索孔將上平臺、中間傳動體、下平臺連接起來，電機輸出軸與減速器輸入軸同軸聯接，減速器輸出軸與柔索連接。

本發明的優點和效果在于：

一種角度放大并聯機構，采用多中間傳動體對滾實現角度放大，同時控制多根柔索，可以實現末端到達空間任意位置。

電機帶動減速器輸入軸轉動，減速器輸出軸拉動柔索，使上平臺和中間轉動體相對于下平臺作對滾運動，控制柔索的長度，可以實現上平臺到達空間任意位置。由于每個中間傳動體都發生對滾，上平臺轉動角度可以實現放大功能。

本發明的其他優點和效果將在下面繼續說明。

附圖說明

圖1——本發明處于垂直狀態示意圖。

圖2——本發明角度放大示意圖。

圖3——圖1中俯視圖

圖中：物體1、上平臺2、中間傳動體3、左柔索4、右柔索15、前柔索14、后柔索13、下平臺5、電機6、電機安裝板7、減速器8、固定座9、電機輸出軸10、減速器輸入軸18、左減速器輸出軸11、中間傳動體3上的柔索孔12、對滾角度16、偏擺角度17、左驅動機構19、前驅動機構20、右驅動機構21、后驅動機構22、右減速器輸出軸23、前減速器輸出軸24、后減速器輸出軸25。

具體實施方式

如圖1、圖2、圖3所示：

本發明角度放大并聯機構包括傳動機構和驅動機構。傳動機構由上平臺2、多個中間傳動體3、下平臺5組成。驅動機構有四個，分別為左驅動機構19、前驅動機構20、右驅動機構21、后驅動機構22，它們結構相同；每個驅動機構均由固定座9、電機6、電機安裝板7、減速器8組成。

其位置關系是：

上平臺2安裝或放置物體1，下平臺5與固定座9相連；上平臺2、下平臺5和中間傳動體3上邊緣均設有多個沿圓周方向均布的柔索孔12；由于驅動機構結構相同，下面以左驅動機構19加以說明；左柔索4通過柔索孔12，一端與上平臺2固聯，另一端與左減速器輸出軸11固聯，右柔索15、前柔索14、后柔索13與柔索4的連接方式與左柔索4和左驅動機構19的連接方式相同，這樣，上平臺2、下平臺5、若干中間傳動體3就通過左柔索4、右柔索15、前柔索14、后柔索13連接起來；上平臺2的上面為平面，下面為曲面，下平臺5上面為曲面，下面為平面，中間傳動體3兩面均為曲面；上平臺2、中間傳動體3、下平臺5之間接觸連接均為曲面接觸連接；安裝板7固定在固定座9上，電機6固定在安裝板7上，減速器8也固定在安裝板7上，電機輸出軸10與減速器輸入軸18同軸聯接，左減速器輸出軸11與左柔索4聯接。

本發明應用說明：

若左驅動機構19的電機6帶動減速器輸入軸18轉動，左減速器輸出軸11拉動左柔索4，右柔索15、前柔索14、后柔索13同時放松，使上平臺2和中間轉動體3相對于下平臺5作對滾運動，此時物體1向左偏擺。若靠近下平臺5的中間轉動體3相對于下平臺5的對滾角度16，則上平臺2上的物體1的偏擺角度17比對滾角度16大得多，其關系為：偏擺角度17＝(2n+1)×對滾角度16，其中n為中間傳動體3的個數；若右右減速器輸出軸23拉動右柔索15，左柔索4、前柔索14、后柔索13同時放松，使上平臺2和中間轉動體3相對于下平臺5作對滾運動，此時物體1向右偏擺。若前減速器輸出軸24拉動前柔索14，左柔索4、右柔索15、后柔索13同時放松，使上平臺2和中間轉動體3相對于下平臺5作對滾運動，此時物體1向前偏擺；若后減速器輸出軸25拉動后柔索13，左柔索4、右柔索15、前柔索14同時放松，使上平臺2和中間轉動體3相對于下平臺5作對滾運動，此時物體1向后偏擺；同理，控制左柔索4，右柔索15、前柔索14、后柔索13的長度不同，可以實現上平臺2到達空間任意位置。由于每個中間傳動體3都發生對滾，上平臺2偏擺角度17可以實現放大功能。