[實(shí)用新型]六自由度串并聯(lián)機(jī)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201521037625.1
• 申請日: 2015-12-14
• 公開（公告）號: CN205219105U
• 公開（公告）日: 2016-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 殷寶麟;虞風(fēng);秦世霞;顏兵兵;李憲芝;李籽論;陳連偉
• 申請（專利權(quán)）人: 佳木斯大學(xué)
• 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(shí)用新型屬于串并聯(lián)機(jī)器人領(lǐng)域，特別涉及一種應(yīng)用于制造、裝配以及材料拾取等工況能夠?qū)崿F(xiàn)六自由度串并聯(lián)機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)

并聯(lián)機(jī)構(gòu)是由多個運(yùn)動支鏈連接基座與運(yùn)動平臺并構(gòu)成多閉環(huán)的機(jī)構(gòu)。相對于串聯(lián)機(jī)構(gòu)，并聯(lián)機(jī)構(gòu)具有精度高、承載能力大、剛度高的優(yōu)點(diǎn)。但并聯(lián)機(jī)構(gòu)的工作空間小。結(jié)合并聯(lián)機(jī)構(gòu)與串聯(lián)機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，串并聯(lián)機(jī)構(gòu)可提高工作空間，在制造、裝配以及材料拾取等工況得到推廣。現(xiàn)有串并聯(lián)機(jī)構(gòu)大多數(shù)是由串聯(lián)機(jī)構(gòu)末端加裝并聯(lián)機(jī)構(gòu)構(gòu)成，運(yùn)動精度較低；或是由裝配結(jié)構(gòu)復(fù)雜的運(yùn)動支鏈組成，控制復(fù)雜。

哈爾濱工程大學(xué)提出了一種六自由度串并聯(lián)機(jī)器人（公開號為CN103624774A），包括橫向平移機(jī)構(gòu)、安裝在橫向平移機(jī)構(gòu)上的縱向平移機(jī)構(gòu)及安裝在縱向平移機(jī)構(gòu)上的四自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)。橫向平移機(jī)構(gòu)與縱向平移機(jī)構(gòu)構(gòu)成串聯(lián)機(jī)構(gòu)，串聯(lián)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動精度影響末端并聯(lián)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動精度。

燕山大學(xué)提出了一種三移動一轉(zhuǎn)動的空間串并聯(lián)機(jī)構(gòu)（公開號為CN103770105A），包括左運(yùn)動支鏈和右運(yùn)動支鏈連接的運(yùn)動平臺與基座，以及連接左右運(yùn)動支鏈的中間運(yùn)動支鏈。中間運(yùn)動支鏈?zhǔn)怯扇齻€軸線相互平行的轉(zhuǎn)動副構(gòu)成，裝配結(jié)構(gòu)復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于克服上述缺點(diǎn)，提出一種六自由度串并聯(lián)機(jī)構(gòu)。

本實(shí)用新型六自由度串并聯(lián)機(jī)構(gòu)，包括基座、第一運(yùn)動平臺、第二運(yùn)動平臺、三條第一運(yùn)動支鏈及三條第二運(yùn)動支鏈；所述三條第一運(yùn)動支鏈分別連接于基座和第一運(yùn)動平臺之間，構(gòu)成第一并聯(lián)機(jī)構(gòu)；所述三條第二運(yùn)動支鏈分別連接于第一運(yùn)動平臺和第二運(yùn)動平臺之間，構(gòu)成第二并聯(lián)機(jī)構(gòu)；所述的第一并聯(lián)機(jī)構(gòu)與第二并聯(lián)機(jī)構(gòu)共用第一運(yùn)動平臺，構(gòu)成串并聯(lián)機(jī)構(gòu)。

所述第一運(yùn)動支鏈，包括第一導(dǎo)軌、第一滑塊、第一上連桿、第一中連桿及第一下連桿；第一導(dǎo)軌與基座固定連接，第一導(dǎo)軌與第一滑塊移動連接，第一滑塊與第一上連桿的一端轉(zhuǎn)動連接，第一上連桿的另一端與第一中連桿的一端轉(zhuǎn)動連接，第一中連桿的另一端與第一下連桿的一端轉(zhuǎn)動連接，第一下連桿的另一端與第一運(yùn)動平臺轉(zhuǎn)動連接。

所述第二運(yùn)動支鏈包括第二導(dǎo)軌、第二滑塊及第二連桿；第二導(dǎo)軌與第一運(yùn)動平臺固定連接，第二導(dǎo)軌與第二滑塊移動連接，第二滑塊與第二連桿的一端轉(zhuǎn)動連接，第二連桿的另一端與第二運(yùn)動平臺轉(zhuǎn)動連接。

所述第一運(yùn)動支鏈中第一滑塊在第一導(dǎo)軌上的移動及第二運(yùn)動支鏈中第二滑塊在第二導(dǎo)軌上的移動是驅(qū)動輸入。三條第一運(yùn)動支鏈中的第一滑塊在第一導(dǎo)軌上分別移動時，驅(qū)動第一運(yùn)動平臺沿垂直于基座底面方向移動及繞平行于基座底面的兩個方向轉(zhuǎn)動，三條第二運(yùn)動支鏈中的第二滑塊在第二導(dǎo)軌上分別移動時，驅(qū)動第二運(yùn)動平臺沿平行于第一運(yùn)動平臺平面的兩個方向移動及繞垂直于第一運(yùn)動平臺平面的方向轉(zhuǎn)動，從而使第二運(yùn)動平臺相對于基座具有六個自由度。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，其不同點(diǎn)在于：三條第一運(yùn)動支鏈分別連接于基座和第一運(yùn)動平臺之間構(gòu)成第一并聯(lián)機(jī)構(gòu)，三條第二運(yùn)動支鏈分別連接于第一運(yùn)動平臺和第二運(yùn)動平臺之間構(gòu)成第二并聯(lián)機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)對稱，裝配方便準(zhǔn)確；第一并聯(lián)機(jī)構(gòu)與第二并聯(lián)機(jī)構(gòu)共用第一運(yùn)動平臺構(gòu)成串并聯(lián)機(jī)構(gòu)，充分發(fā)揮并聯(lián)機(jī)構(gòu)高剛度、高精度、大載荷的優(yōu)點(diǎn)，以串聯(lián)機(jī)構(gòu)彌補(bǔ)并聯(lián)機(jī)構(gòu)工作空間小的缺點(diǎn)。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型六自由度串并聯(lián)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為第一運(yùn)動支鏈的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為第一下連桿兩端轉(zhuǎn)動連接空間位置關(guān)系示意圖。

圖4為第二運(yùn)動支鏈的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中標(biāo)記說明：1—基座，2—第一運(yùn)動支鏈，3—第一運(yùn)動平臺，4—第二運(yùn)動平臺，5—第二運(yùn)動支鏈，2-1—第一導(dǎo)軌，2-2—第一滑塊，2-3—第一上連桿，2-4—第一中連桿，2-5—第一下連桿，5-1—第二導(dǎo)軌，5-2—第二滑塊，5-3—第二連桿。

具體實(shí)施方式

結(jié)合圖1至圖4進(jìn)一步說明本實(shí)用新型。

圖1所示，本實(shí)用新型六自由度串并聯(lián)機(jī)構(gòu)，包括基座1、三條第一運(yùn)動支鏈2、第一運(yùn)動平臺3、第二運(yùn)動平臺4及三條第二運(yùn)動支鏈5。所述三條第一運(yùn)動支鏈2分別連接于基座1和第一運(yùn)動平臺3之間，構(gòu)成第一并聯(lián)機(jī)構(gòu)。所述三條第二運(yùn)動支鏈5分別連接于第一運(yùn)動平臺3和第二運(yùn)動平臺4之間，構(gòu)成第二并聯(lián)機(jī)構(gòu)。所述的第一并聯(lián)機(jī)構(gòu)與第二并聯(lián)機(jī)構(gòu)共用第一運(yùn)動平臺3，構(gòu)成串并聯(lián)機(jī)構(gòu)。