[發(fā)明專利]一種可實(shí)現(xiàn)兩平一轉(zhuǎn)的三自由度機(jī)器人機(jī)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610985666.6
• 申請日: 2016-11-09
• 公開（公告）號: CN106378770B
• 公開（公告）日: 2018-10-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 汪滿新;馮虎田;歐屹;王禹林
• 申請（專利權(quán)）人: 南京理工大學(xué)
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00
• 代理公司: 南京理工大學(xué)專利中心 32203
• 代理人: 馬魯晉

本發(fā)明公開了一種可實(shí)現(xiàn)兩平一轉(zhuǎn)的三自由度機(jī)器人機(jī)構(gòu)，包括固定架、動(dòng)平臺、轉(zhuǎn)動(dòng)連接在固定架上的大轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)動(dòng)連接在動(dòng)平臺上的小轉(zhuǎn)軸、布置在所述大轉(zhuǎn)軸與小轉(zhuǎn)軸之間的第一、第二支鏈以及布置在所述固定架和動(dòng)平臺之間的第三支鏈；所述三條支鏈均包含伸縮桿和轉(zhuǎn)換叉，所述第一和第二支鏈的伸縮桿均通過轉(zhuǎn)動(dòng)副與大轉(zhuǎn)軸連接，通過轉(zhuǎn)換叉與小轉(zhuǎn)軸連接；所述第三支鏈的伸縮桿通過轉(zhuǎn)動(dòng)副與靜平臺連接，通過轉(zhuǎn)換叉與動(dòng)平臺連接。本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊，設(shè)計(jì)巧妙，整機(jī)剛度好、精度高，具有大的工作空間機(jī)架體積比。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種機(jī)器人機(jī)構(gòu)，特別是涉及一種可實(shí)現(xiàn)兩平一轉(zhuǎn)的三自由度機(jī)器人機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)

并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)由于具有剛度大、承載能力強(qiáng)、誤差累積小、動(dòng)態(tài)性能好、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn)，近年來被廣泛應(yīng)用于眾多技術(shù)領(lǐng)域。

現(xiàn)有專利CN104015186A公開了一種三維平動(dòng)一維轉(zhuǎn)動(dòng)的四自由度機(jī)構(gòu)，其并聯(lián)部分為兩維平動(dòng)一維轉(zhuǎn)動(dòng)三自由并聯(lián)機(jī)構(gòu)，該并聯(lián)機(jī)構(gòu)由一條RPR或PRR恰約束支鏈和多條無約束UPS支鏈組成，其中R代表轉(zhuǎn)動(dòng)副、P代表移動(dòng)副、U代表虎克鉸，S代表球鉸。現(xiàn)有專利CN104858860A公開了一種兩平動(dòng)一轉(zhuǎn)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)包含三條支鏈，每條支鏈均含有一個(gè)伸縮桿，所述伸縮桿一端通過球鉸與動(dòng)平臺連接，一端通過轉(zhuǎn)動(dòng)副與固定架連接。由此可見，上述機(jī)構(gòu)均含有球副，而且支鏈的鉸鏈數(shù)量較多，具有較大的裝配和制造難度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種可實(shí)現(xiàn)兩平一轉(zhuǎn)的三自由度機(jī)器人機(jī)構(gòu)。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為：一種可實(shí)現(xiàn)兩平一轉(zhuǎn)的三自由度機(jī)器人機(jī)構(gòu)，包括固定架、轉(zhuǎn)動(dòng)連接在固定架上的大轉(zhuǎn)軸、動(dòng)平臺、轉(zhuǎn)動(dòng)連接在動(dòng)平臺上的小轉(zhuǎn)軸、布置在所述大轉(zhuǎn)軸和小轉(zhuǎn)軸之間的第一支鏈和第二支鏈、布置在所述固定架與動(dòng)平臺之間的第三支鏈；

所述第一支鏈與第二支鏈結(jié)構(gòu)完全相同，每條支鏈均包括驅(qū)動(dòng)裝置、長度伸縮桿和轉(zhuǎn)換叉；兩個(gè)支鏈的長度伸縮桿均與大轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接，連接所述長度伸縮桿和大轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線與連接所述固定架和大轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線垂直相交；所述長度伸縮桿的一端均固接有驅(qū)動(dòng)裝置，使所述長度伸縮桿成為主動(dòng)移動(dòng)副，所述長度伸縮桿的另一端均與轉(zhuǎn)換叉固接，所述轉(zhuǎn)換叉均與小轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接；

連接所述第一支鏈的長度伸縮桿和大轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線、連接所述第一支鏈的轉(zhuǎn)換叉和小轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線、連接所述第二支鏈的長度伸縮桿和大轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線、以及連接所述第二支鏈的轉(zhuǎn)換叉和小轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線共四條軸線相互平行；

所述第三支鏈包括第三驅(qū)動(dòng)裝置、第三長度伸縮桿、第三轉(zhuǎn)換叉；所述第三長度伸縮桿與固定架轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述第三長度伸縮桿的一端固接有第三驅(qū)動(dòng)裝置，使所述第三長度伸縮桿成為主動(dòng)移動(dòng)副，所述第三長度伸縮桿的另一端與第三轉(zhuǎn)換叉固接，所述第三轉(zhuǎn)換叉與動(dòng)平臺轉(zhuǎn)動(dòng)連接；

連接所述大轉(zhuǎn)軸和固定架的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線、連接所述第三長度伸縮桿和固定架的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線、連接所述第三轉(zhuǎn)換叉和動(dòng)平臺轉(zhuǎn)動(dòng)軸線、連接所述小轉(zhuǎn)軸和動(dòng)平臺的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線共四條軸線相互平行。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)為：該機(jī)構(gòu)為面對稱機(jī)構(gòu)，兩條支鏈與動(dòng)平臺和固定架連接時(shí)，采用公共轉(zhuǎn)動(dòng)副，從而有效減少鉸鏈數(shù)量，有利于降低制造成本。此外，該技術(shù)容易保障不同支鏈的之間的運(yùn)動(dòng)副的軸線關(guān)系，從而降低制造難度。

附圖說明

圖1為本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)兩平一轉(zhuǎn)的三自由度機(jī)器人機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明的動(dòng)平臺和小轉(zhuǎn)軸的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中序號說明如下: