[發明專利]具有調心機構的三自由度并聯機器人手腕

有效

• 申請號: 201310099016.8
• 申請日: 2013-03-26
• 公開（公告）號: CN103286792A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 何斌;黃山;曹進濤;何小林
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: B25J17/02
• 分類號: B25J17/02
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 何文欣

1.????一種具有調心機構的三自由度并聯機器人手腕，包括一個基座（1）、一個動平臺（9）、三條帶有調心機構的運動支鏈、三個球面副、三個動力源；其特征在于：所述三條帶有調心機構的運動支鏈一端分別通過三個球面副結構與動平臺（9）活動連接，另一端與動力源機構連接，動力源機構通過螺栓連接固定在基座（1）上，三條帶有調心機構的運動支鏈中的三根主動連桿(6、14、21）分別通過三個調心機構和三根從動連桿（7、15、22）串聯；所述三個動力源直接驅動三條帶有調心機構的運動支鏈進而使動平臺（9）運動。

2.根據權利要求1所述的具有調心機構的三自由度并聯機器人手腕，其特征在于所述基座（1）固定連接動力源機構的結構是：有三個電機支撐座（2、10、17）分別通過螺釘固定在基座（1）上表面，該三個電機支撐座（2、10、17）通過螺釘分別與加強板（3、11、18）連接，所述三個電機支撐座（2、10、17）均間隔120°，在三個電機支撐座（2、10、17）上分別安裝三個動力源機構。

3.根據權利要求1所述的具有調心機構的三自由度并聯機器人手腕，其特征在于所述動平臺（9）與三條帶有調心機構的運動支鏈活動連接的結構是：有第一、第二和第三三根動平臺連桿（8、16、23）一端分別通過螺釘固定在動平臺（9）下表面，三根動平臺連桿（8、16、23）成120°周向均勻分布，該三根動平臺連桿（8、16、23）另一端分別通過第一、第二和第三球面副結構與所述三條帶有調心機構的運動支鏈的從動連桿（7、15、22）連接。

4.根據權利要求1所述的具有調心機構的三自由度并聯機器人手腕，其特征在于所述三條帶有調心機構的運動支鏈的結構是：一根第一主動連桿(6）和一根第一從動連桿（7）通過一個第一調心機構串聯，構成三個支鏈中第一支鏈，該第一支鏈的一端與一個第一減速器（5）輸出軸連接，該第一支鏈的另一端通過一個第一球面副結構與第一動平臺連桿（8）連接；一根第二主動連桿(14）和一根第二從動連桿（15）通過一個第二調心機構串聯，構成三條支鏈中第二支鏈，該第二支鏈的一端與一個第二減速器（13）輸出軸連接，該第二支鏈的另一端通過一個第二球面副結構與第二動平臺連桿（16）連接；一根第三主動連桿(21）和一根第三從動連桿（22）通過一個第三調心機構串聯，構成三條支鏈中第三支鏈，該第三支鏈的一端與一個第三減速器（20）輸出軸連接，該第三支鏈的另一端通過一個第三球面副結構與第三動平臺連桿（23）連接。

5.根據權利要求4所述的具有調心機構的三自由度并聯機器人手腕，其特征在于所述三個調心機構結構為：三根偏心銷軸（24、33、42）分別為不同軸心的兩段，三根偏心銷軸（24、33、42）中的一段分別和三根主動連桿（6、14、21）螺紋連接，另一段分別和三個軸承一（25、34、43）內圈、三個軸承二（27、36、45）內圈過盈配合連接；三個軸承一（25、34、43）外圈分別和三個從動連桿（7、15、22）過盈配合連接，三個軸承一（25、34、43）分別由三個軸承端蓋二（26、35、44）和三個偏心銷軸（24、33、42）軸肩定位，三個軸承二（27、36、45）外圈分別和三個軸承端蓋二（26、35、44）過盈配合連接，三個軸承二（27、36、45）分別由三個軸承端蓋二（26、35、44）和三個螺母二（28、37、46）定位，三個軸承端蓋二（26、35、44）分別通過螺釘固定在三根從動連桿（7、15、22）上。

6.根據權利要求1所述的具有調心機構的三自由度并聯機器人手腕，其特征在于所述三個球面副結構是：有三根銷軸（29、38、47）分別為不同直徑的兩段，一段直接分別和三個動平臺連桿（8、16、23）連接，并且分別通過三個螺母一（30、39、48）固定，另一段分別和三個關節軸承（32、41、50）內圈過盈配合；三個關節軸承（32、41、50）的外圈分別和三個從動連桿（7、15、22）孔過盈配合，三個關節軸承（32、41、50）分別由三個軸承端蓋一（31、40、49）和三根銷軸（29、38、47）軸肩定位，三個軸承端蓋一（31、40、49）分別通過螺釘固定在三根從動連桿（7、15、22）上。

7.根據權利要求1所述的具有調心機構的三自由度并聯機器人手腕，其特征在于所述三個動力源機構為：第一、第二和第三三個電機（4、12、19）分別和第一、第二和第三三個減速器（5、13、20）連接在一起并分別通過螺栓連接固定在第一、第二和第三三電機支撐座（2、10、17）上，該三個減速器（5、13、20）輸出軸分別與第一、第二和第三三個支鏈中的第一、第二和第三三個主動連桿（6、14、21）連接。