[發明專利]一種含有可重構平臺的多閉環三轉動抓放機構

有效

• 申請號: 201610013246.1
• 申請日: 2016-01-08
• 公開（公告）號: CN105500340B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發明（設計）人: 孫濤;齊楊;宋軼民
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所12201
• 代理人: 王麗英

技術領域

本發明涉及含有可重構平臺的三轉動抓放機構，特別是涉及一種動平臺整體可實現三自由度轉動運動且可重構平臺可實現抓放操作的多閉環抓手。

背景技術

近幾年，轉動類抓放機構在學術界與工程應用領域得到了越來越多的重視。目前已有的機構僅可獨立完成轉動操作或抓放操作，無法將轉動運動與抓放操作結合。已有的抓放操作機構多以串聯機構為主，無法支撐大重量大尺寸目標物體的抓放操作。由于多閉環機構在剛度和動態性能方面具有優勢。因此，含有可重構平臺的多閉環三轉動抓放機構成為了解決大重量大尺寸物體抓放問題的最佳方案。

發明內容

本發明的目的在于克服已有技術的缺點，提供一種具有三自由度轉動能力和抓放能力，剛度性能優良并且控制方便的含有可重構平臺的多閉環三轉動抓放機構。

本發明的一種含有可重構平臺的多閉環三轉動抓放機構，它由靜平臺、動平臺和連接所述的動平臺、靜平臺的第一主動支鏈、第二主動支鏈、第三主動支鏈及第四主動支鏈構成；所述動平臺為空間四桿機構，所述的空間四桿機構包括第一連桿,所述第一連桿一端通過第一轉動副與第二連桿一端轉動連接，所述第二連桿另一端通過第二轉動副與第三連桿一端轉動連接，所述第三連桿另一端通過第三轉動副與第四連桿一端轉動連接，所述第四連桿另一端通過第四轉動副與第一連桿另一端轉動連接,所述第一主動支鏈包括固定連桿，所述固定連桿底端與靜平臺固定連接，所述固定連桿上端通過第一靜平臺轉動副與第一虎克鉸鏈一端轉動連接，所述第一虎克鉸鏈另一端與第四轉動副的中心點固定連接,所述第一靜平臺轉動副軸線通過所述第一虎克鉸鏈轉動中心點；所述第二主動支鏈、第三主動支鏈和第四主動支鏈具有相同的機械結構，所述第二主動支鏈、第三主動支鏈和第四主動支鏈均包括下連桿，所述的下連桿一端通過移動副或者第五轉動副與靜平臺移動或者轉動連接，所述下連桿另一端與第二虎克鉸鏈一端轉動連接，所述第二虎克鉸鏈另一端與上連桿底端轉動連接，所述上連桿頂端與球鉸鏈一端轉動連接，所述球鉸鏈另一端與動平臺上對應設置的轉動副的中心點固定連接，其中，所述第二主動支鏈球鉸鏈另一端對應連接第一轉動副的中心點，所述第三主動支鏈球鉸鏈另一端對應連接第二轉動副的中心點，所述第四主動支鏈球鉸鏈另一端對應連接第三轉動副的中心點。

本發明的有益效果是：機構具有三自由度轉動能力和抓放能力，剛度性能優良，控制方便，可應用于重型物體的抓放操作。

附圖說明

圖1是本發明的一種含有可重構平臺的多閉環三轉動抓放機構的第一種實施方式的結構示意圖，其采用移動副驅動；

圖2是本發明的一種含有可重構平臺的多閉環三轉動抓放機構的第二種實施方式的結構示意圖，其采用轉動副驅動。

附圖標記：附圖標記：靜平臺1 動平臺2 第一主動支鏈3 第二主動支鏈4 第三主動支鏈5 第四主動支鏈6 第一連桿7 第一轉動副8 第二連桿9 第二轉動副10 第三連桿11 第三轉動副12 第四連桿13 第四轉動副14 固定連桿15 第一靜平臺轉動副16 第一虎克鉸鏈17 移動副18-1 第五轉動副18-2 下連桿19 第二虎克鉸鏈20 上連桿21 球鉸鏈22 動平臺第一連桿端點A 動平臺第二連桿端點B 動平臺第三連桿端點C 動平臺第四連桿端點D 第一靜平臺轉動副軸線a 第一虎克鉸鏈轉動中心點O

具體實施方式

下面結合附圖，對本發明的具體實施方式進行詳細說明。

如附圖所示的一種含有可重構平臺的多閉環三轉動抓放機構，它由靜平臺1、動平臺2和連接所述的動平臺、靜平臺的第一主動支鏈3、第二主動支鏈4、第三主動支鏈5及第四主動支鏈6構成。

所述動平臺2為空間四桿機構，所述的空間四桿機構包括第一連桿7,所述第一連桿7一端通過第一轉動副8與第二連桿9一端轉動連接，所述第二連桿9另一端通過第二轉動副10與第三連桿11一端轉動連接，所述第三連桿11另一端通過第三轉動副12與第四連桿13一端轉動連接，所述第四連桿13另一端通過第四轉動副14與第一連桿7另一端轉動連接。需要指出的是，各連桿之間滿足可重構空間四桿機構(Bennett機構)，則所述第一、第二、第三、第四轉動副轉動軸線之間可成一定角度，所述第一、第二、第三、第四連桿長度可相同，也可不同，但各連桿之間需滿足Bennett機構的尺寸要求。(關于Bennett機構的詳細內容詳見“黃真,夏平,丁華鋒.Bennett機構自由度的螺旋分析.燕山大學學報,1904,28(3):1903-1904.”)