[實用新型]一種基于模組的三平動自由度并聯機構

有效

• 申請號: 201420079948.6
• 申請日: 2014-02-25
• 公開（公告）號: CN203956911U
• 公開（公告）日: 2014-11-26
• 發明（設計）人: 張文昌;孫瑞濤;馬鴻飛;賀志強;苗振海;鮑磊
• 申請（專利權）人: 機科發展科技股份有限公司
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00;B25J9/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種工業機器人，特別是涉及一種具有空間三維平動自由度的并聯機構。?

背景技術

在電子、輕工等行業里，通常需要以較高的速度和較高的精度實現目標物的抓放操作。這類裝置通常要求動平臺能夠實現三自由度平動而不改變動平臺的姿態。?

目前，實現此類運動的機構主要分為兩種：一種是采用串聯構型，垂直的布置三串聯的移動副，這種串聯結構增加了運動平臺的質量，限制了末端運動的速度和加速度，一般很難達到較高的操作速度；另外一種是采用并聯機構，如現有專利CH1985005348856，CN101244558的設計，此類機構采用由外轉動/轉動副驅動，驅動器可布置在機架上，且從動臂可做成輕桿，因此可獲得很高的速度和加速度，但是受傳動鏈限制，這種結構精度相對較差。?

發明內容

本發明為解決公知技術中存在的技術問題而提供一種能夠實現動平臺三維平動的并聯機構，其采用三個模組驅動實現動平臺在較高的速度下的高精度動作。?

本發明為解決公知技術中存在的技術問題所采取的技術方案是：一種基于模組的三平動自由度并聯機構，包括固定架、模組、動平臺以及布置在所述動平臺與模組滑塊之間的三對從動臂；所述模組在空間三角對稱分布，且與固定架上平面成45°分布；三對從動臂為兩條等長從動桿組成的平行四邊形結構，兩端與模組滑塊及動平臺通過球鉸連接，從動臂上下兩處均有拉簧拉緊并消隙；三個模組在伺服電機驅動下可獨立動作，進而實現動平臺的三維平動。?

本發明具有的優點和積極效果是：結構簡單，運動方式明確，可滿足較高速度前提下高精度的三維平動抓放操作要求。與三個模組共面或平行的并聯機床相比，本發明中三個模組的空間分布方式使得工作空間與機構本身空間比值較為理想；采用平行四邊形結構的從動臂有效保證了動平臺的姿態保持度，同時三個從動臂和動平臺連接為過約束，有效保證該機構在整個工作空間的剛度；與轉動副驅動的并聯機構相比，模組的高精度使得本機構能夠實現更高的運行精度。此外，動平臺上方便額外擴展電機，以滿足特定條件下目標的轉動需求。?

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖；?

圖中：1、固定架，2、模組，3、模組滑塊，4、從動臂，5、從動桿I，6、從動桿II，7、動平臺，8、從動臂與動平臺連接球鉸對，9、下拉簧，10、上拉簧，11、從動臂與模組滑塊連接球鉸對，12、驅動電機。?

具體實施方式

為能進一步了解本發明的發明內容、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細說明如下：?

本發明是一種具有三維平動自由度的并聯機構，包括固定架1、空間三角對稱分布且與固定架上表面呈45°分布的三個模組2、模組滑塊3、動平臺7以及對稱布置在所述模組滑塊3與動平臺7之間的三條從動臂4；每條從動臂為由從動桿I?5、從動桿II?6構成的平行四邊形結構，上下處由下拉簧9、上拉簧10拉緊并消隙，其中上下拉簧9、10可被替換為壓簧或者非彈性部件；三條平行四邊形結構的從動臂限制了動平臺的三維轉動自由度，同時曾強了機構在整個工作空間的剛度；從動臂4與模組滑塊3之間通過球鉸對11連接，與動平臺之間通過球鉸對8連接。驅動電機驅動模組滑塊3沿模組做相對移動，在三條從動臂的限制下，動平臺可實現三維平動。?

本發明與現有技術相比，其不同點在于：?

(1)三個模組在空間三角對稱分布，可保證機構有較高的剛度，受力平衡，從而滿足運動的穩定性；三個模組與固定架上表面成45°保證了機構工作空間可機構本身所占空間的比值相對較高。?

(2)模組具有較高的精度，與采用轉動副驅動的并聯機構相比，采用模組驅動實現動平臺的三維平動能夠獲得更高的精度。?

本發明所述機構結構簡單，運動方式明確，可滿足高精度三維抓放操作的要求。采用三個三角對稱、并與固定架上表面成一定角度分布的模組驅動，提高動平臺姿態保持度的同時，亦使本機構能夠實現更高的運行精度。?

盡管上面結合附圖對本發明的優選實施例進行了描述，但是本發明并不局限于上述的具體實施方式，上述的具體實施方式僅僅是示意性的，并不是限制性的，本領域的普通技術人員在本發明的啟示下，在不脫離本發明宗旨和權利要求所保護的范圍情況下，還可以做出很多形式，這些均屬于本發明的保護范圍之內。?