[發(fā)明專利]一種三平移精確抓取機器人機構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410368432.8
• 申請日: 2014-07-30
• 公開（公告）號: CN104162885A
• 公開（公告）日: 2014-11-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱偉;陳寧宇;姜桂林;耿林
• 申請（專利權(quán)）人: 常州大學(xué)
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00;B25J9/02
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明專利涉及一種三平移精確抓取機器人機構(gòu)，它是一種可用于數(shù)控機床精確定位，空間焊接和維修，航空航天技術(shù)裝配等領(lǐng)域的機構(gòu)，屬于機械裝置及運輸技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

機器人而且能夠在危險、惡劣的環(huán)境下完成枯燥重復(fù)的工作，而且工作質(zhì)量可靠穩(wěn)定。并聯(lián)機器人廣泛運用于數(shù)控車床，船舶、航天、仿生、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。并聯(lián)機構(gòu)具有運動低慣量、負載能力強、剛度大等優(yōu)點。但并聯(lián)機器人也有局限性：(1)運動學(xué)正解困難；(2)運動輸入輸出具有耦合性，控制較難，高速場合慣性力較大；(3)工作空間較??；(4)制造精度難以保證。科技的高速發(fā)展對并聯(lián)機器人提出了更高的要求。其中，實現(xiàn)高效、精細加工和定位是對并聯(lián)機器人的永恒要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單，運動耦合性低，控制簡便且制造精度易保證，而且具有創(chuàng)新性的機構(gòu)。該機構(gòu)滿足了機器人在高精尖領(lǐng)域的應(yīng)用要求。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)手段實現(xiàn)的：

所述機構(gòu)由動平臺M、靜平臺S和三條支路構(gòu)成。所述第一條支路由第一導(dǎo)向桿Ⅰ1、第一伸縮桿Ⅰ2構(gòu)成；所述第二條支路由第二導(dǎo)向桿Ⅱ1、第二伸縮桿Ⅱ2構(gòu)成；所述第三條支路由第三導(dǎo)向桿Ⅲ1、第三伸縮桿Ⅲ2構(gòu)成；各支路導(dǎo)向桿與靜平臺均運采用R副連接，伸縮桿與導(dǎo)向桿均采用P副連接，伸縮桿與動平臺均采用C副連接。

???靜平臺S是等腰直角三角形；第一條支路中的轉(zhuǎn)動副ⅠR和第二條支路中的轉(zhuǎn)動副ⅡR的軸線均平行于其所在的靜平臺導(dǎo)軌，即轉(zhuǎn)動副ⅠR和ⅡR之間所成角度為90°，第三條支路中轉(zhuǎn)動副ⅢR的軸線垂直于其所在的靜平臺導(dǎo)軌。

第一條支路、第二條支路中導(dǎo)向桿移動副ⅠP和ⅡP分別與對應(yīng)支路轉(zhuǎn)動副所在軸線垂直，且分別與對應(yīng)支路圓柱副垂直；第三條支路導(dǎo)向桿移動副ⅢP所在軸線與該支路轉(zhuǎn)動副所在軸線重合，與該支路圓柱副所在軸線垂直。

動平臺M是一個平面三分支架，執(zhí)行端在支架中心，且在機構(gòu)運動過程中，三分支分別與其對應(yīng)的靜平臺的三邊導(dǎo)軌平行。

本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果是：

1、該機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，制造精度易保證，裝配要求低。

2、運動耦合性低，運動學(xué)正反解容易，控制方便。

3、動平臺能實現(xiàn)三平移運動輸出。

附圖說明

?圖1是本發(fā)明的三維立體結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖詳細敘述本發(fā)明的實施例；需要說明的是，本實施例是敘述性的，不是限定性的，不能以此限定本發(fā)明的保護范圍。

?一種三平移精確抓取機器人機構(gòu)，由靜平臺S、動平臺M、三條簡單支路組成。包括三個移動驅(qū)動副ⅠP、ⅡP和ⅢP。

第一條支路中靜平臺S通過轉(zhuǎn)動副ⅠR與第一T形導(dǎo)向桿Ⅰ1一端相連，第一T形導(dǎo)向桿Ⅰ1另一端通過移動副ⅠP與第一T形伸縮桿Ⅰ2的一端相連，第一T形伸縮桿Ⅰ2的另一端通過圓柱副ⅠC與動平臺M連接；ⅠP處置入直線電機，其轉(zhuǎn)動速率由電機控制。

第一條支路中，轉(zhuǎn)動副ⅠR所在等腰直角三角形靜平臺S的軌道軸線與圓柱副ⅠC所在的三分支動平臺M的軌道軸線平行。

第二條支路中，靜平臺S通過轉(zhuǎn)動副ⅡR與第二T形導(dǎo)向桿Ⅱ1一端相連，第二T形導(dǎo)向桿Ⅱ1另一端通過移動副ⅡP與第二T形伸縮桿Ⅱ2的一端相連，第二T形伸縮桿Ⅱ2的另一端通過圓柱副ⅡC與動平臺M連接；ⅡP處置入直線電機，其轉(zhuǎn)動速率由電機控制。

第二條支路中，轉(zhuǎn)動副ⅡR所在等腰直角三角形靜平臺S的軌道軸線與圓柱副ⅡC所在三分支動平臺M的軌道軸線平行。

第三條支路中，靜平臺S通過轉(zhuǎn)動副ⅢR與第三T形導(dǎo)向桿Ⅲ1一端相連，第三T形導(dǎo)向桿Ⅲ1另一端通過移動副ⅢP與第三T形伸縮桿Ⅲ2的一端相連，第二T形伸縮桿Ⅲ2的另一端通過圓柱副ⅢC與動平臺M連接；ⅢP處置入直線電機，其轉(zhuǎn)動速率由電機控制。

第三條支路中，轉(zhuǎn)動副ⅢR軸線與等腰直角三角形靜平臺S的軌道垂直。

三條支路中，各圓柱副的軌道軸線分別平行于其所在支路的靜平臺S的三邊軌道。

?ⅢP單獨驅(qū)動，可實現(xiàn)動平臺z方向位移量的控制；ⅠP與ⅡP可聯(lián)合驅(qū)動，可實現(xiàn)動平臺xy平面位移量的控制。

一種三平移精確抓取機器人機構(gòu)，它是一種可用于數(shù)控機床精確定位，空間焊接和維修，航空航天技術(shù)裝配等領(lǐng)域的機構(gòu)；能夠?qū)崿F(xiàn)三個自由度驅(qū)動三個獨立輸出方位特征，結(jié)構(gòu)簡單，耦合度低，易于控制，運動學(xué)控制精確，可作為精確運動傳輸機構(gòu)。