[發明專利]一種三自由度全解析空間并聯操作手

無效

• 申請號: 201210060017.7
• 申請日: 2012-03-09
• 公開（公告）號: CN102581842A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 沈惠平;楊廷力;鄧嘉鳴;孟慶梅;余同柱
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 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

本發明涉及一種機器人和智能裝備的執行機構，具體地說是為機器人和并聯機床等裝備提供一種新型的三自由度運動全解析并聯操作手。

背景技術

并聯機構在機器人、虛擬軸機床、坐標測量機、仿真平臺、微操作機械手等領域獲得了廣泛應用，6自由度Stewart并聯機床，被認為是二十世紀以來機床結構的一次革命；并聯結構的虛軸坐標測量機(含測量劃線機)，也是近年來科學測量儀上的一個重大進展，它具有結構剛性大、運動速度高、誤差不疊加等獨特性，可使測量精度及測量效率等性能得到很大改善。目前，對于6-SPS和6-RSS機構來說，其末端執行器的空間位姿比較靈活，且承載大、剛度好，但其末端執行器的運動學正解解析解很難得到，因此，應用范圍受到影響。

因此，解耦性好(全解耦或部分解耦)、易得正解解析解、工作空間大且不易干涉、制造裝配容易的3-dof并聯空間機構機型設計，一直是機構學界長期未能得到解決的、并聯機構研究領域中挑戰性最強的難題之一，需要創造出性能優于現有機構的新機型。

發明內容

本發明目的是克服現有技術的缺點，提供一類三自由度全解析解耦并聯操作裝置，其技術方案是：一種三自由度全解析空間并聯操作手，包括輸出構件(1)、靜平臺(0)及聯接在輸出構件(1)、靜平臺(0)之間的第一支鏈、第二支鏈、第三支鏈，其特征在于第一支鏈為由移動副一(P₁)、球副一(S₁)組成的P-S型支鏈，即輸出構件(1)的一端通過移動副一(P₁)與構件二(2)連接；第二支鏈為包含構件三(3)、構件四(4)且由球副二(S₂)、移動副二(P₂)、球副三(S₃)串聯組成的S-P-S型支鏈，其球副三(S₃)在第一支鏈的構件二(2)上，也可在輸出構件(1)上；第三支鏈為包含構件五(5)、構件六(6)且由球副四(S₄)、移動副三(P₃)、球副五(S₅)串聯組成的S-P-S型支鏈，其球副五(S₅)在輸出構件(1)上；靜平臺(0)上的球副一(S₁)、球副二(S₂)、球副四(S₄)不在一條直線上也不能重合；

進一步，第一支鏈、第二支鏈、第三支鏈1中的單自由度移動副，可各與其在靜平臺上的球副對換，且可用單自由度的轉動副替代；輸出構件(1)的未端(P)可以安裝由轉動副組成的一或二自由度的串聯式擺動頭，構成四或五自由度的混聯操作手。

附圖說明

附圖1為本發明的第一個實施例結構示意圖。附圖2為本發明的第二個實施例結構示意圖。附圖3為本發明的第三個實施例結構示意圖。

具體實施方式

下面通過附圖和實例對本發明的技術給予進一步地說明。

附圖1所示為本發明的一個實施例，一種三自由度全解析空間并聯操作手，包括輸出構件1、靜平臺0及聯接在輸出構件1、靜平臺0之間的第一支鏈、第二支鏈、第三支鏈，第一支鏈為由移動副一P₁、球副一S₁組成的P-S型支鏈，即輸出構件1的一端通過移動副一P₁與構件二2連接；第二支鏈為包含構件三3、構件四4且由球副二S₂、移動副二P₂、球副三S₃串聯組成的S-P-S型支鏈，其球副三S₃在第一支鏈的構件二2上；第三支鏈為包含構件五5、構件六6且由球副四S₄、移動副三P₃、球副五S₅串聯組成的S-P-S型支鏈，其球副五S₅在輸出構件1上；靜平臺0上的球副一S₁、球副二S₂、球副四S₄不在一條直線上。