[實用新型]一種含5R閉環子鏈的六自由度并聯機構

有效

• 申請號: 201120357478.1
• 申請日: 2011-09-22
• 公開（公告）號: CN202357164U
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: 蔡敢為;王紅州;潘宇晨
• 申請（專利權）人: 廣西大學
• 主分類號: B25J9/08
• 分類號: B25J9/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及機器人領域，特別是一種含5R閉環子鏈的六自由度并聯機構。

背景技術

并聯機構是一種動平臺和定平臺通過至少兩個獨立的運動鏈相連接，有兩個或兩個以上自由度，且以并聯方式驅動的機構，具有精度較高、結構緊湊、剛度高、承載能力大強等優點，在運動模擬器、并聯機床、微操作機器人、抓取機器人等方面取得了較好的應用。但現有的并聯機構基本都是分支不含閉環的，對于自由度數大于支鏈數的并聯機構，有些支鏈必須設置兩個或兩個以上的原動件，這就不得不將電機安裝在支鏈的關節處，從而導致機構剛性差、慣量大、關節誤差累積等問題，機構動力學性能較差，控制困難。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種含5R閉環子鏈的六自由度并聯機構，解決傳統自由度數大于支鏈數的并聯機構剛性差、慣量大、關節誤差累積等問題。

本實用新型通過以下技術方案達到上述目的：一種含5R閉環子鏈的六自由度并聯機構，包括第一五桿機構閉環子鏈、第二五桿機構閉環子鏈、第三五桿機構閉環子鏈和執行機構子鏈。

所述第一五桿機構閉環子鏈由第一主動桿、第二主動桿、第一連桿、第二連桿及機架連接而成，第一主動桿一端通過第一轉動副連接到機架上，第一主動桿另一端通過第二轉動副與第一連桿連接，第一連桿另一端通過第三轉動副與第二連桿連接，第二連桿另一端通過第四轉動副與第二主動桿連接，第二主動桿另一端通過第五轉動副與機架連接，第一主動桿和第二主動桿運動帶動第一連桿和第二連桿運動可控制第一轉臺在第一五桿機構閉環子鏈所在平面內的運動。

所述第二五桿機構閉環子鏈由第三主動桿、第四主動桿、第三連桿、第四連桿及機架連接而成，第三主動桿一端通過第六轉動副連接到機架上，第三主動桿另一端通過第七轉動副與第三連桿連接，第三連桿另一端通過第八轉動副與第四連桿連接，第四連桿另一端通過第九轉動副與第四主動桿連接，第四主動桿另一端通過第十轉動副與機架連接，第三主動桿和第四主動桿運動帶動第三連桿和第四連桿運動可控制第二轉臺在第二五桿機構閉環子鏈所在平面內的運動。

所述第三五桿機構閉環子鏈由第五主動桿、第六主動桿、第五連桿、第六連桿及機架連接而成，第五主動桿一端通過第十一轉動副連接到機架上，第五主動桿另一端通過第十二轉動副與第五連桿連接，第五連桿另一端通過第十三轉動副與第六連桿連接，第六連桿另一端通過第十四轉動副與第六主動桿連接，第六主動桿另一端通過第十五轉動副與機架連接，第五主動桿和第六主動桿運動帶動第五連桿和第六連桿運動可控制第三轉臺在第三五桿機構閉環子鏈所在平面內的運動。

所述執行機構子鏈由第一轉臺、第二轉臺、第三轉臺、第七連桿、第八連桿、第九連桿、第一虎克鉸、第二虎克鉸、第三虎克鉸及動平臺連接而成，第一轉臺通過第三轉動副與第一連桿連接，第一轉臺通過第十六轉動副與第七連桿連接，第七連桿另一端通過第十七轉動副與第一虎克鉸連接，第一虎克鉸通過第十八轉動副與動平臺連接，第二轉臺通過第八轉動副與第三連桿連接，第二轉臺通過第十九轉動副與第八連桿連接，第八連桿另一端通過第二十轉動副與第二虎克鉸連接，第二虎克鉸通過第二十一轉動副與動平臺連接，第三轉臺通過第十三轉動副與第五連桿連接，第三轉臺通過第二十二轉動副與第九連桿連接，第九連桿另一端通過第二十三轉動副與第三虎克鉸連接，第三虎克鉸通過第二十四轉動副與動平臺連接，第一轉臺、第二轉臺和第三轉臺在各自的運動空間的運動可實現動平臺的空間六自由度運動。

本實用新型的突出優點在于：

1、驅動電機均安裝在機架上，桿件都可以做成輕桿，有效降低機構重量，機構剛性好、慣量小，動力學性能好；

2、通過三個對稱結構的閉環子鏈控制動平臺運動輸出，機構運動學正、逆問題求解容易，控制方便；

3、通過在動平臺上安裝各種不同用途的末端執行器，本機構可應用到抓取、搬運、碼垛、裝配、切割等領域。

附圖說明

圖1為本實用新型所述一種含5R閉環子鏈的六自由度并聯機構的第一結構示意圖。

圖2為本實用新型所述一種含5R閉環子鏈的六自由度并聯機構的第二結構示意圖。

圖3為本實用新型所述一種含5R閉環子鏈的六自由度并聯機構的第三結構示意圖。

圖4為本實用新型所述一種含5R閉環子鏈的六自由度并聯機構的第四結構示意圖。

圖5為本實用新型所述一種含5R閉環子鏈的六自由度并聯機構的第一工作示意圖。

圖6為本實用新型所述一種含5R閉環子鏈的六自由度并聯機構的第二工作示意圖。