[發明專利]基于平面并聯機構具有冗余驅動的混聯機器人

有效

• 申請號: 201510411515.5
• 申請日: 2015-07-14
• 公開（公告）號: CN104972455A
• 公開（公告）日: 2015-10-14
• 發明（設計）人: 姚建濤;張東勝;許允斗;韓博;張春雨;顧偉棟
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00
• 代理公司: 石家莊一誠知識產權事務所 13116
• 代理人: 續京沙

1.一種基于平面并聯機構具有冗余驅動的混聯機器人，它主要包括固定平臺、可移動平臺、可擺動工作臺、兩個立柱、橫梁、四條支鏈、動平臺和主軸頭，其特征在于：在固定平臺上面兩側各設有一面開口相對的箱體型立柱，這兩個立柱的上端設有連接這兩個立柱的橫梁，在與立柱相對應的橫梁兩側分別設有電機座，兩個為一組的伺服電機分別固定在電機座上，在每個立柱的箱體內，每臺伺服電機的輸出端分別通過聯軸器與四個絲杠的一端相連，在絲杠靠近聯軸器一端均設有固定在立柱上的絲杠上支撐座，在絲杠的另一端均設有固定在立柱上的絲杠下支撐座，每個立柱上的兩個絲杠固定在絲杠上支撐座和絲杠下支撐座上，每個絲杠上均設有絲杠螺母，兩個小滑塊分別固定在靠動平臺一側的絲杠的螺母上，兩個大滑塊分別固定在另一個絲杠的螺母上，該大滑塊的一側均設有通孔，上述靠動平臺一側的絲杠穿過上述通孔，大滑塊和小滑塊的兩側均設有對稱分布的導軌槽，該導軌槽與固定在上述立柱內壁上的導軌相配合；

所述四條支鏈結構相同，第一支鏈和第四支鏈的一端通過轉動副分別與上述左右絲杠上的小滑塊連接，第二支鏈和第三支鏈的一端通過轉動副分別與上述左右絲杠上的大滑塊連接，第一支鏈和第二支鏈的另一端通過轉動副與動平臺的一端連接，第三支鏈和第四支鏈的另一端通過轉動副與動平臺的另一端連接，在動平臺上設有主軸頭。所述的第一支鏈和第二支鏈中與動平臺連接的轉動副軸線重合，第一支鏈位于過該重合轉動副軸線水平面的上方，第二支鏈位于過該重合轉動副軸線水平面的下方。所述的第三支鏈和第四支鏈中與動平臺連接的轉動副軸線重合，第四支鏈位于過該重合轉動副軸線水平面的上方，第三支鏈位于過該重合轉動副軸線水平面的下方；

在固定平臺的中間的一端設有電機座，可移動平臺伺服電機固定在電機座上，在固定平臺中間設有與可移動平臺伺服電機同軸的貫通固定平臺的凹槽，在該凹槽內，可移動平臺伺服電機的輸出端通過聯軸器與移動平臺絲杠的一端連接，在移動平臺絲杠的兩端設有固定在固定平臺上的移動平臺絲杠上支撐座和移動平臺絲杠下支撐座，通過上支撐座和下支撐座固定絲杠，該移動平臺絲杠上設有絲杠螺母，該絲杠螺母固定在可移動平臺底部；在上述凹槽兩側的固定平臺上沿凹槽方向分別設有移動平臺導軌，固定在可移動平臺底部兩端的移動平臺導軌槽分別與可移動平臺導軌相配合；

在可移動平臺平面上兩側沿可移動平臺導軌方向分別設有一個支耳，該支耳與設在可擺動工作臺底部兩側的支耳通過銷軸連接，在一側的可移動平臺的支耳和可擺動工作臺的支耳之間設有固定在可擺動工作臺底部的大齒輪，大齒輪旋轉軸線與可擺動工作臺轉動副軸線重合，可擺動工作臺伺服電機固定在可移動平臺上，可擺動工作臺伺服電機的輸出端穿過可移動平臺的支耳與小齒輪相連，該小齒輪與上述大齒輪相嚙合。

2.根據權利要求1所述的一種基于平面并聯機構具有冗余驅動的混聯機器人，其特征在于：所述四條支鏈的第二種連接方式，其中的第一支鏈和第四支鏈結構相同，第二支鏈和第三支鏈結構相同，第一和第四支鏈的長度和第二和第三支鏈的長度的比例約為3:2，第一支鏈和第四支鏈的一端通過轉動副分別與左右絲杠上的小滑塊連接，第二支鏈和第三支鏈的一端通過轉動副分別與左右絲杠上的大滑塊連接，第一支鏈和第二支鏈的另一端通過轉動副與動平臺的一端連接，第三支鏈和第四支鏈的另一端通過轉動副與動平臺的另一端連接；固定在立柱內壁上的絲杠的底端與可擺動工作臺處于水平位置時的平面平齊。