[發(fā)明專利]平動(dòng)并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310187060.4
• 申請(qǐng)日: 2013-05-20
• 公開（公告）號(hào): CN103240730A
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林發(fā)明;溫亞蓮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 林發(fā)明
• 主分類號(hào): B25J9/00
• 分類號(hào): B25J9/00;B25J9/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及程序控制的機(jī)械手，具體地說是一種平動(dòng)并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)

并聯(lián)機(jī)器人具有：無累積誤差，精度較高；驅(qū)動(dòng)裝置可置于定平臺(tái)上或接近定平臺(tái)的位置，這樣運(yùn)動(dòng)部分重量輕，速度高，動(dòng)態(tài)響應(yīng)好；結(jié)構(gòu)緊湊，剛度高，承載能力大；完全對(duì)稱的并聯(lián)機(jī)構(gòu)具有較好的各向同性；工作空間較小等特點(diǎn)，在需要高剛度、高精度或者大載荷而無須很大工作空間的領(lǐng)域內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用，其出現(xiàn)在工業(yè)、醫(yī)學(xué)、軍事等多個(gè)領(lǐng)域。

并聯(lián)機(jī)構(gòu)受到運(yùn)動(dòng)副約束、支鏈干涉、奇異位形、位姿耦合等因素影響。delta并聯(lián)機(jī)構(gòu)是一種三維純移動(dòng)機(jī)構(gòu)，作為一種典型的三自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)，具有工作空間大、運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解簡單、定位精準(zhǔn)度高等優(yōu)點(diǎn)，在應(yīng)用中具有重要地位。

現(xiàn)有的并聯(lián)機(jī)器人大多采用三個(gè)至六個(gè)自由度對(duì)稱結(jié)構(gòu)，一般采用球鉸、胡克鉸或移動(dòng)副作為運(yùn)動(dòng)副實(shí)現(xiàn)三個(gè)至六個(gè)自由度的空間運(yùn)動(dòng)。上述并聯(lián)機(jī)器人的移動(dòng)平臺(tái)與機(jī)架之間通常以六個(gè)分支相連，每一個(gè)分支上設(shè)有驅(qū)動(dòng)器以改變各分支的長度，使上平臺(tái)的位置和姿態(tài)變化，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，控制算法復(fù)雜，導(dǎo)致動(dòng)作響應(yīng)時(shí)間較長，制造成本高，需要電機(jī)具備較大的輸出功率，且較難控制。

在輕工、食品和電子等行業(yè)的自動(dòng)化生產(chǎn)線中，諸如分揀、包裝、封裝等作業(yè)需要末端執(zhí)行器可在平面內(nèi)進(jìn)行高速作業(yè)的機(jī)械手，然而，采用上述結(jié)構(gòu)復(fù)雜的多自由度空間并聯(lián)機(jī)器人則顯得沒有必要，或者制造成本太高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種平動(dòng)并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu),?降低了并聯(lián)機(jī)構(gòu)的復(fù)雜性，減少了并聯(lián)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)副約束，使其安裝、調(diào)試簡單。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

平動(dòng)并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu),包括V型滑軌、兩個(gè)滑塊、動(dòng)平臺(tái)及左、右連桿總成，所述V型滑軌是由兩個(gè)直線滑軌拼接成V型，并在每個(gè)直線滑軌上分別設(shè)置一個(gè)滑塊，左、右滑塊分別與左、右連桿總成鉸接，左、右連桿總成的下端與動(dòng)平臺(tái)鉸接。

所述左連桿總成包括后連桿、外連桿和前連桿三根連桿，其中后連桿和前連桿前后重合，并與外連桿、動(dòng)平臺(tái)、左滑塊組成平行四邊形機(jī)構(gòu)，右連桿總成與左連桿總成結(jié)構(gòu)對(duì)稱。

滑塊由步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)。

本發(fā)明的有益效果在于：

本發(fā)明采用V型滑軌，可有效增加動(dòng)平臺(tái)的工作空間，控制算法更加簡單，設(shè)備控制精度更高，降低了并聯(lián)機(jī)構(gòu)的復(fù)雜性，減少了并聯(lián)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)副約束，安裝、調(diào)試簡單。減少了電能消耗，節(jié)約了工作成本。

附圖說明

?下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

圖1為本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明的正視圖。

圖3為本發(fā)明的左視圖。

圖4為本發(fā)明動(dòng)平臺(tái)移動(dòng)至左側(cè)的狀態(tài)示意圖。

圖5為本發(fā)明動(dòng)平臺(tái)移動(dòng)至右側(cè)的狀態(tài)示意圖。

圖6為本發(fā)明加裝縱向運(yùn)動(dòng)組件后的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1、V型滑軌；??21、左滑塊；??22、右滑塊；??3、動(dòng)平臺(tái)；??4、左連桿總成；??41、后連桿；??42、外連桿；??43、前連桿；??5、右連桿總成；??6、滑動(dòng)塊；??71、軌道；??72、軌道。

具體實(shí)施方式

如圖1至3所示，平動(dòng)并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu),包括V型滑軌1、左滑塊21、右滑塊22、動(dòng)平臺(tái)3、左連桿總成4及右連桿總成5，所述V型滑軌1是由兩個(gè)直線滑軌拼接成V型，并在每個(gè)直線滑軌上分別設(shè)置一個(gè)滑塊，左、右滑塊分別與左、右連桿總成鉸接，左、右連桿總成的下端與動(dòng)平臺(tái)鉸接。

所述左連桿總成4包括后連桿41、外連桿42和前連桿43三根連桿，其中后連桿41和前連桿43前后重合，并與外連桿42、動(dòng)平臺(tái)3、左滑塊21組成平行四邊形機(jī)構(gòu)，右連桿總成5與左連桿總成4結(jié)構(gòu)對(duì)稱。

滑塊由步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)。

工作原理如下，如圖4至5所示，左、右滑塊在步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下沿導(dǎo)軌自由滑動(dòng)；帶動(dòng)平行四邊形機(jī)構(gòu)，動(dòng)平臺(tái)可以在V型滑軌所在的平面內(nèi)平動(dòng)。滑軌的V型的設(shè)置方式，增加了動(dòng)平臺(tái)的工作空間。

如圖6所示，作為優(yōu)選，將所述的V型滑軌固定在滑動(dòng)塊6上，滑動(dòng)塊6可以沿設(shè)定的軌道71、72滑動(dòng)，所述軌道71、72的方向與V型滑軌所在平面垂直。擴(kuò)展后，該機(jī)構(gòu)具有三個(gè)自由度，可以更好的滿足實(shí)際應(yīng)用。