[發明專利]上下伸縮式三平一轉并聯機構

有效

• 申請號: 201110107384.3
• 申請日: 2011-04-27
• 公開（公告）號: CN102161201A
• 公開（公告）日: 2011-08-24
• 發明（設計）人: 黃田;趙學滿;王攀峰;宋軼民;梅江平;劉松濤;白普俊;趙慶;汪滿新
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: B25J9/08
• 分類號: B25J9/08
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 張金亭

技術領域

本發明涉及一種機器人，特別是涉及一種機器人上下伸縮式三平一轉并聯機構。

背景技術

專利文獻US20090019960和EP1084802公開了一種上下伸縮式三平一轉并聯機構，包括四個主動支鏈和一個動平臺，每條支鏈包括近架桿和遠架桿兩部分。其中近架桿一端相對于固定機架僅具有一個移動或轉動自由度，另一端通過僅具有兩個回轉自由度的鉸鏈與遠架桿的一端連接；遠架桿另一端通過僅具有兩個回轉自由度的鉸鏈與動平臺連接，從而保證機構的平動；動平臺由四個部件組成，其中兩個部件需相互平行，另外兩個部件與前述兩個相互平行的部件通過轉動鉸鏈連接，通過部件之間的相互轉動可實現繞垂直于動平臺的軸線的轉動自由度，同時配以相應的放大機構可擴大轉角范圍。上述機構的局限性在于：該機構動平臺的多個部件處于同一個平面內，使動平臺的尺寸較大，結構不緊湊，并且放大機構增加了動平臺的重量，不利于提高機構效率。

發明內容

本發明為解決公知技術中存在的技術問題而提供一種上下伸縮式三平一轉并聯機構，該并聯機構的動平臺力傳遞效果好，使用壽命長，設計輕巧。

本發明為解決公知技術中存在的技術問題所采取的技術方案是：一種上下伸縮式三平一轉并聯機構，包括固定架、動平臺以及對稱設置在所述固定架與所述動平臺之間的四組結構相同的支鏈，所述固定架上固接有驅動裝置，所述動平臺固接有下連接軸，每組支鏈包括近架桿和兩個平行且等長的遠架桿，所述近架桿一端與所述驅動裝置固接，另一端固接有上連接軸，所述兩個平行的遠架桿一端分別與所述上連接軸鉸接，另一端分別與動平臺上的所述下連接軸鉸接，每組所述支鏈上的所述上連接軸、所述兩個平行的遠架桿及與其連接的所述下連接軸構成平行四邊形，所述動平臺包括平行且垂直軸線重合的上平臺和下平臺，所述上平臺的兩端和所述下平臺的兩端都分別固接有兩個平行的所述下連接軸；所述上平臺和下平臺通過轉動機構連接，所述轉動機構包括固定在上平臺上的絲杠螺母和與其轉動連接的絲杠，所述絲杠由安裝在所述下平臺上的軸承支承，所述上平臺和下平臺之間還連接有連桿組導向機構，所述連桿組導向機構由沿所述動平臺垂直軸線圓周分布的至少兩組結構相同的雙連桿結構組成，每組雙連桿結構均包括與所述上平臺鉸接的上連桿和與所述下平臺鉸接的下連桿，所述上連桿和所述下連桿鉸接。

所述多組相同的雙連桿結構，當其中雙連桿結構有相鄰兩組相互垂直布置時，應至少由兩組構成，當其中雙連桿結構任意兩組都不垂直布置時，應至少由三組構成。

本發明具有的優點和積極效果是：動平臺分為上、下平臺兩個部分，使動平臺的部件不完全處于同一個平面，使動平臺的總體尺寸減小，且不使用放大機構，結構緊湊；利用連桿組導向機構的過約束特性，保證上、下平臺的在垂直于平臺方向上相對運動，其結構設計巧妙，剛度和穩定性好，并且所有連桿組結構全部使用轉動副連接，避免了移動副連接，使其導向性能好，力的傳遞效果好，運動方式明確，結構簡明緊湊，克服了使用移動副作為導向機構而引起的受力不均勻，摩擦力較大等問題，故其有利于機構順暢運行，提高了機構的穩定性和使用壽命，易實現高速運動，且滿足復雜抓放操作的要求。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖；

圖2為本發明動平臺的結構示意圖。

圖中：1、固定架，2、近架桿，3、上連接軸，4a、4b遠架桿，5、下連接軸，6、動平臺，7、驅動裝置，8、絲杠，9、絲杠螺母，10、上平臺，11、上連桿，12、下連桿，13、下平臺。

具體實施方式

為能進一步了解本實用新型的發明內容、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細說明如下：

請參閱圖1，本發明一種上下伸縮式三平一轉并聯機構，包括固定架1、動平臺6以及對稱布置在所述固定架1與動平臺6之間的四條結構相同的支鏈；每條支鏈由近架桿2、上連接軸3、兩個相互平行且等長的遠架桿4a和遠架桿4b構成。所述近架桿2的一端與固定于固定架1的驅動裝置7的輸出端固接，近架桿2的另一端與上連接軸3固接；所述遠架桿4a和遠架桿4b的一端分別通過球鉸鏈與所述上連接軸3球鉸接，另一端也分別通過球鉸鏈與固接于所述動平臺6上的下連接軸5球鉸接；每條支鏈上的所述下連接軸5、所述上連接軸3和所述兩個平行的遠架桿4a和4b構成平行四邊形；所述驅動裝置7為與其固接的近架桿2提供一個轉動自由度。