[實用新型]兩轉一移非對稱并聯機器人機構

有效

• 申請號: 201320111352.5
• 申請日: 2013-03-13
• 公開（公告）號: CN203092549U
• 公開（公告）日: 2013-07-31
• 發明（設計）人: 丁華鋒;曹文熬;陳子明;趙世培;蔡長旺;王敬磊
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00;B23Q1/48
• 代理公司: 石家莊一誠知識產權事務所 13116
• 代理人: 崔鳳英

技術領域?本實用新型屬于機器人領域，特別涉及一種非對稱并聯機器人機構。

背景技術??并聯機器人與串聯機器人相比，具有剛度大、運動速度快、精度高等優點，在機械工業領域具有廣泛的應用。而具有兩個轉動一個移動自由度的并聯機構可以應用于運動模擬器，坐標測量機，加工中心的主軸頭等，其中最典型的應用是作并聯機床的主軸頭，在該主軸頭上附加一個二自由度的轉頭，便能實現航空航天，汽車工業等領域復雜零件的加工。現有的文獻中，如K.?Neumann?2008年發表的論文（K.Neumann,2008.Adaptive?in?jig?high?load?Exechon?machining?&?assembly?technology,?SAE?International,?08AMT?0044.）和專利CN?101049699A、?CN?201625978U、?CN?201389855Y中提到的并聯機構，動平臺存在無伴隨運動的轉軸而具有易于標定和控制的優點，但是這些機構存在共線這種苛刻的幾何條件，配合精度要求非常高，反之，如若達不到該幾何條件，則機構的性能就達不到要求，這樣的苛刻幾何條件為機構的加工制造帶來了很大的難度，難以保證加工精度。而另一類3?RPS/SPR兩轉一移并聯機構，雖不存在苛刻的幾何條件，但轉動運動中存在伴隨移動，導致標定和控制很困難。

發明內容??本實用新型的目的在于提供一種分支結構簡單、無過約束、加工制造方便、且容易保證加工精度的兩轉一移非對稱并聯機器人機構。本實用新型包括動平臺、機架和連接它們的三個活動分支，其有七種連接方式：

第一種連接方式：第一分支中的球副與機架連接，轉動副與動平臺連接，球副與轉動副之間通過轉動副連接，其中上述兩個轉動副軸線相互平行；第二分支中的萬向鉸與機架連接，轉動副與動平臺連接，萬向鉸與轉動副之間通過轉動副連接，其中上述兩個轉動副軸線均和萬向鉸的第二轉動副軸線相互平行；第三分支中的萬向鉸與機架連接，球副與動平臺連接，萬向鉸與球副之間通過轉動副連接，其中轉動副軸線平行于萬向鉸的第二轉動副軸線；上述第一分支中連接動平臺的轉動副軸線與第二分支中連接動平臺的轉動副軸線不平行。

第二種連接方式：第一分支中的球副與機架連接，轉動副與動平臺連接，球副與轉動副之間通過移動副連接，其中轉動副軸線垂直于移動副軸線；第二分支中的萬向鉸與機架連接，轉動副與動平臺連接，萬向鉸與轉動副之間通過轉動副連接，其中上述兩個轉動副軸線均和萬向鉸的第二轉動副軸線相互平行；第三分支中的萬向鉸與機架連接，球副與動平臺連接，萬向鉸與球副之間通過轉動副連接，其中轉動副軸線平行于萬向鉸的第二轉動副軸線；上述第一分支中連接動平臺的轉動副軸線與第二分支中連接動平臺的轉動副軸線不平行。

第三種連接方式：第一分支中的球副與機架連接，轉動副與動平臺連接，球副與轉動副之間通過轉動副連接，其中兩個轉動副軸線相互平行；第二分支中的萬向鉸與機架連接，轉動副與動平臺連接，萬向鉸與轉動副之間通過移動副連接，其中轉動副軸線既平行于萬向鉸的第二轉動副軸線，又垂直于移動副軸線；第三分支中的萬向鉸與機架連接，球副與動平臺連接，萬向鉸與球副之間通過轉動副連接，其中轉動副軸線平行于萬向鉸的第二轉動副軸線；上述第一分支中連接動平臺的轉動副軸線與第二分支中連接動平臺的轉動副軸線不平行。

第四種連接方式：第一分支中的球副與機架連接，轉動副與動平臺連接，球副與轉動副之間通過轉動副連接，其中兩個轉動副軸線相互平行；第二分支中的萬向鉸與機架連接，轉動副與動平臺連接，萬向鉸與轉動副之間通過轉動副連接，其中上述兩個轉動副軸線均和萬向鉸的第二轉動副軸線相互平行；第三分支中的萬向鉸與機架連接，球副與動平臺連接，萬向鉸與球副之間通過移動副連接，其中移動副軸線垂直于萬向鉸的第二轉動副軸線；上述第一分支中連接動平臺的轉動副軸線與第二分支中連接動平臺的轉動副軸線不平行。

第五種連接方式：第一分支中的球副與機架連接，轉動副與動平臺連接，球副與轉動副之間通過移動副連接，其中轉動副軸線垂直于移動副軸線；第二分支中的萬向鉸與機架連接，轉動副與動平臺連接，萬向鉸與轉動副之間通過移動副連接，其中轉動副軸線既平行于萬向鉸的第二轉動副軸線，又垂直于移動副軸線；第三分支中的萬向鉸與機架連接，球副與動平臺連接，萬向鉸與球副之間通過轉動副連接，其中轉動副軸線平行于萬向鉸的第二轉動副軸線；上述第一分支中連接動平臺的轉動副軸線與第二分支中連接動平臺的轉動副軸線不平行。