[發明專利]二自由度空間并聯機器人

有效

• 申請號: 201110428428.2
• 申請日: 2011-12-19
• 公開（公告）號: CN102514003A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 趙學滿;王攀峰
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: B25J9/10
• 分類號: B25J9/10
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 李麗萍

技術領域

本發明涉及一種兩自由度并聯機器人，特別是涉及一種實現抓放式操作的二自由度平動并聯機器人。

背景技術

電子、醫藥、包裝等輕工行業普遍存在對物料高速抓放操作的需求。專利文獻US7090458B2和ZL01154160.2公開了一種可實現二自由度平動的并聯機構，包括機架、動平臺和兩對支鏈；在機架上安裝兩個伺服電機，動平臺通過兩個分支與機架連接，形成并聯閉環結構；兩個支鏈各含有兩個平行四邊形機構，分別作為驅動桿組和從動桿組，各運動件之間完全采用轉動鉸鏈連接；采用平行四邊形支鏈結構實現動平臺的二維平動。上述機構的局限性在于：機構每條支鏈各含兩組平行四邊形機構，結構復雜；各運動構件均在同一平面內或平行于該平面，機構在垂直于運動平面方向上剛度較差。

發明內容

針對上述現有技術，本發明提供一種二自由度空間并聯機器人，本發明是以空間機構實現平面二自由度，可有效提高機器人機構整體剛度，并能夠實現動平臺的二維平動。

為了解決上述技術問題，本發明二自由度空間并聯機器人予以實現的技術方案是：1.一種二自由度空間并聯機器人，包括靜平臺動平臺和連接于所述靜平臺和所述動平臺之間的三個運動支鏈；所述三個運動支鏈由第一連桿機構、第二連桿機構和第三連桿機構構成；所述第一連桿機構、所述第二連桿機構和所述第三連桿機構均由主動桿和從動桿構成；所述第二連桿機構和所述第三連桿機構是按照與所述第一連桿所在平面對稱地布置；所述靜平臺上設有第一驅動裝置和第二驅動裝置，所述第一連桿機構和所述第二連桿機構的主動桿的一端均分別由所述第一驅動裝置和第二驅動裝置帶動旋轉，第二連桿機構的主動桿與第三連桿機構的主動桿通過一對錐齒輪嚙合，將第二驅動裝置的動力傳送至第三連桿機構。所述第一連桿機構、所述第二連桿機構與所述第三連桿機構的主動桿的另一端均分別通過球鉸鏈與自身機構中的從動桿的一端鉸連，所述從動桿的另一端均分別通過球鉸鏈鉸接至動平臺；所述從動桿均包括兩個結構相同的桿件，相互平行布置。

與現有技術相比，本發明二自由度空間并聯機器人的有益效果是：

本發明是通過以空間布置的三條運動支鏈實現末端執行器的二維移動，有效解決平面機構側向剛度不足問題?？蓪崿F模塊化結構設計，具有優勢進給方向，結構簡單，動態性能好。

附圖說明

圖1是本發明二自由度空間并聯機器人的三維結構示意圖；

圖2是圖1所示二自由度空間并聯機器人的俯視圖；

圖3是圖2中A-A平面視圖。

圖中：

1-第二驅動裝置????2、3-錐齒輪軸???????????4-第二主動桿

5、6-球鉸鏈???????7-第三主動桿????????????8、9-球鉸鏈

10、11-從動桿?????12、13-球鉸鏈???????????14-動平臺

15-末端執行器?????16、17、18、19-球鉸鏈???20、21、22、23-從動桿

24、25-球鉸鏈?????26-第一主動桿???????????27靜平臺

28-第一驅動裝置

具體實施方式

如圖1所示，本發明是一種二自由度空間并聯機器人，包括靜平臺27動平臺14和連接于所述靜平臺27和所述動平臺14之間的三個運動支鏈，所述動平臺14上設有末端執行器15；所述靜平臺27上設有第一驅動裝置1和第二驅動裝置28，所述三個運動支鏈由第一連桿機構29、第二連桿機構30和第三連桿機構31構成；所述第一連桿機構29、所述第二連桿機構30和所述第三連桿機構32均由主動桿和從動桿構成；所述第二連桿機構30和所述第三連桿機構31是按照與所述第一連桿機構所在平面對稱布置；所述第一連桿機構29和所述第二連桿機構30的主動桿的一端均分別由所述第一驅動裝置1和第二驅動裝置28帶動旋轉，所述第一連桿機構29和所述第二連桿機構30的主動桿的另一端均分別通過球鉸鏈(5、6)7、824、25)與自身機構中的從動桿10、1120、2122、23的一端鉸連，所述從動桿10、1120、2122、23的另一端均分別通過一球鉸鏈(5、6)7、824、25)鉸接至動平臺14；在所述第二驅動裝置28的作用下，第二連桿機構30和第三連桿機構31的主動桿4、7間通過一對錐齒輪嚙合，將動力傳送至第三連桿機構31的主動桿7。