[實用新型]一種平面二自由度并聯(lián)機器人機構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420378512.7
• 申請日: 2014-07-10
• 公開（公告）號: CN204094785U
• 公開（公告）日: 2015-01-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王冰;聶旭萌
• 申請（專利權(quán)）人: 北華航天工業(yè)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(shù)領(lǐng)域：

本實用新型屬于工業(yè)機器人和機械制造領(lǐng)域，特別涉及一種平面二自由度并聯(lián)機器人機構(gòu)。

背景技術(shù)：

平面二自由度并聯(lián)機器人可實現(xiàn)平面內(nèi)任意軌跡，可應(yīng)用于分揀、包裝、封裝等平面內(nèi)高速作業(yè)任務(wù)，因此在輕工、電子、食品和醫(yī)藥等行業(yè)的自動化生產(chǎn)線上得到了重要的應(yīng)用。

已有的平面二自由度并聯(lián)機器人機構(gòu)中，其輸出是機構(gòu)上一點在平面上的移動，而在工程應(yīng)用上，往往需要在平面上定位一個剛體，要求機構(gòu)的末端輸出為一剛體的平面內(nèi)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(lián)機器人，其區(qū)別于已有的平面二自由度并聯(lián)機構(gòu)的特點在于，在機構(gòu)的支鏈中采用了平行四邊形機構(gòu)，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(nèi)的點。該機器人為移動副驅(qū)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(gòu)的不足之處。為了使機構(gòu)能具有較小的橫向尺寸，CN101804629B提出一種交叉型二自由度并聯(lián)機構(gòu)，其也為移動副驅(qū)動，由于采用了交叉型的連桿布置，機構(gòu)的導(dǎo)軌具有較小的橫向尺寸。CN2511447Y提出一種DIAMOND機器人機構(gòu)，其采用轉(zhuǎn)動副驅(qū)動，每一支鏈含兩個相串聯(lián)的平行四邊形機構(gòu)，其末端輸出也為一剛體的平動。由于采用轉(zhuǎn)動副驅(qū)動，其橫向尺寸很小，但也增加了支鏈中連桿的數(shù)目。

上述發(fā)明，都通過在支鏈中采用平行四邊形機構(gòu)，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(gòu)末端鉸接在運動平臺的兩側(cè)，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(zhì)量，不利于機器人完成平面內(nèi)的高速作業(yè)任務(wù)。

發(fā)明內(nèi)容：

本實用新型針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提出一種平面二自由度并聯(lián)機器人機構(gòu)，其可實現(xiàn)末端運動平臺的平動二維輸出，具有重量輕，高速度等優(yōu)點。

本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的方案是：平面二自由度并聯(lián)機器人機構(gòu)，該機構(gòu)為對稱結(jié)構(gòu)。其結(jié)構(gòu)是機構(gòu)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(gòu)和一滑塊串聯(lián)組成，滑塊作為每支鏈的輸入。每一支鏈的平行四邊形機構(gòu)在運動平臺處交叉鉸接在一起。

本實用新型通過上述技術(shù)方案，存在如下效果：由于平行四邊形機構(gòu)的采用，可實現(xiàn)運動平臺的平面內(nèi)二維平動，由于每一支鏈的平行四邊形機構(gòu)在運動平臺處交叉鉸接在一起，大大減小了機構(gòu)運動平臺的尺寸，減小運動平臺的質(zhì)量，使得該機器人機構(gòu)具有重量輕，高速等優(yōu)點。

附圖說明：

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1、3、5、6、10、11?為轉(zhuǎn)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(jié)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(gòu)關(guān)于y軸為對稱機構(gòu)，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(gòu)和一滑塊相串聯(lián)。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(gòu)，第一連桿4通過轉(zhuǎn)動副6與第一滑塊8鉸接，第一連桿4通過轉(zhuǎn)動副3與運動平臺2鉸接，第二連桿7通過轉(zhuǎn)動副5與第一滑塊8鉸接，第二連桿7通過轉(zhuǎn)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(gòu)，第三連桿12通過轉(zhuǎn)動副10與第二滑塊9鉸接，第三連桿12通過轉(zhuǎn)動副1與運動平臺2鉸接，第四連桿13通過轉(zhuǎn)動副11與第二滑塊9鉸接，第四連桿13通過轉(zhuǎn)動副3與運動平臺2鉸接。兩個支鏈的平行四邊形機構(gòu)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(zhuǎn)動副3相鉸接，第二連桿7與第三連桿12通過轉(zhuǎn)動副1相鉸接。