[發明專利]一種平面二自由度并聯機器人機構

無效

• 申請號: 201410325946.5
• 申請日: 2014-07-10
• 公開（公告）號: CN104044135A
• 公開（公告）日: 2014-09-17
• 發明（設計）人: 王冰;聶旭萌
• 申請（專利權）人: 北華航天工業學院
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本發明屬于工業機器人和機械制造領域，特別涉及一種平面二自由度并聯機器人機構。

背景技術：

平面二自由度并聯機器人可實現平面內任意軌跡，可應用于分揀、包裝、封裝等平面內高速作業任務，因此在輕工、電子、食品和醫藥等行業的自動化生產線上得到了重要的應用。

已有的平面二自由度并聯機器人機構中，其輸出是機構上一點在平面上的移動，而在工程應用上，往往需要在平面上定位一個剛體，要求機構的末端輸出為一剛體的平面內二維平動。

為解決上述問題，Xin-Jun?Liu在2004年提出一種新型平面二自由度并聯機器人，其區別于已有的平面二自由度并聯機構的特點在于，在機構的支鏈中采用了平行四邊形機構，這樣機器人的末端為一作平面平動的剛體，而不再是一個平面內的點。該機器人為移動副驅動，為獲得更大的工作空間，其需要大的橫向尺寸，這是該機構的不足之處。為了使機構能具有較小的橫向尺寸，CN101804629B提出一種交叉型二自由度并聯機構，其也為移動副驅動，由于采用了交叉型的連桿布置，機構的導軌具有較小的橫向尺寸。CN2511447Y提出一種DIAMOND機器人機構，其采用轉動副驅動，每一支鏈含兩個相串聯的平行四邊形機構，其末端輸出也為一剛體的平動。由于采用轉動副驅動，其橫向尺寸很小，但也增加了支鏈中連桿的數目。

上述發明，都通過在支鏈中采用平行四邊形機構，進而得到了末端剛體的平動，但無論是交叉型，還是其它類型，其均含有兩條支鏈，兩支鏈在機構末端鉸接在運動平臺的兩側，運動平臺都具有較大的運動學尺寸，這無疑增大了運動平臺的質量，不利于機器人完成平面內的高速作業任務。

發明內容：

本發明針對現有技術中的不足，提出一種平面二自由度并聯機器人機構，其可實現末端運動平臺的平動二維輸出，具有重量輕，高速度等優點。

本發明解決其技術問題所采用的方案是：平面二自由度并聯機器人機構，該機構為對稱結構。其結構是機構運動平臺通過兩個相同的支鏈與固定平臺相連接，對于每一支鏈均由一平行四邊形機構和一滑塊串聯組成，滑塊作為每支鏈的輸入。每一支鏈的平行四邊形機構在運動平臺處交叉鉸接在一起。

本發明通過上述技術方案，存在如下效果：由于平行四邊形機構的采用，可實現運動平臺在平面內二維平動，由于每一支鏈的平行四邊形機構在運動平臺處交叉鉸接在一起，大大減小了機構運動平臺的尺寸，減小運動平臺的質量，使得該機器人機構具有重量輕，高速等優點。

附圖說明：

圖1是本發明的結構示意圖；

圖中：1、3、5、6、10、11為轉動副，2為運動平臺，4為第一連桿，7為第二連桿，8為第一滑塊，9為第二滑塊，12為第三連桿，13為第四連桿，14為固定平臺。

具體實施方式：

以下結合附圖1所示之實施例作進一步詳述：

在圖1所示實施例中：機器人機構關于y軸為對稱機構，運動平臺2通過兩條相同的支鏈與固定平臺14相連。兩條支鏈均為一平行四邊形機構和一滑塊相串聯。其中第一連桿4、第二連桿7、第一滑塊8和運動平臺2組成第一支鏈的平行四邊形機構，第一連桿4通過轉動副6與第一滑塊8鉸接，第一連桿4通過轉動副3與運動平臺2鉸接，第二連桿7通過轉動副5與第一滑塊8鉸接，第二連桿7通過轉動副1與運動平臺2鉸接。其中第三連桿12、第四連桿13、第二滑塊9和運動平臺2組成第二支鏈的平行四邊形機構，第三連桿12通過轉動副10與第二滑塊9鉸接，第三連桿12通過轉動副1與運動平臺2鉸接，第四連桿13通過轉動副11與第二滑塊9鉸接，第四連桿13通過轉動副3與運動平臺2鉸接。兩個支鏈的平行四邊形機構在運動平臺2處交叉鉸接在一起，其中第一連桿4與第四連桿13同過轉動副3相鉸接，第二連桿7與第三連桿12通過轉動副1相鉸接。