[實用新型]大剛度PRU+PURU+S二自由度球面并聯機構

有效

• 申請號: 201620012972.7
• 申請日: 2016-01-08
• 公開（公告）號: CN205310249U
• 公開（公告）日: 2016-06-15
• 發明（設計）人: 周玉林;楊龍;楊中原;劉揚
• 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: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：本實用新型屬于空間并聯機構技術領域，特別是大剛度二自由度球面并聯機構。

背景技術：并聯機器人與串聯機器人相比，具有剛度大、響應速度快、精度高等優點，在機械工業領域具有廣泛的應用。目前二轉動并聯機器人在醫藥、電子行業的自動化生產線、加工制造、自動化裝配等領域應用較多。

發明內容：本實用新型旨在解決現有空間二自由度球面并聯機構剛度和穩定性較差的缺點，提出了一種大剛度PRU+PURU+S二自由度球面并聯機構，其采用的技術方案如下：

大剛度PRU+PURU+S二自由度球面并聯機構，主要由定平臺、動平臺及之間的兩條運動支鏈和一個中心支鏈組成。第一運動支鏈自定平臺至動平臺依次由第一直線導軌移動副、第一主動滑塊、第一轉動副、從動桿和第一虎克鉸組成；第二運動支鏈自定平臺至動平臺依次由第二直線導軌移動副、第二主動滑塊、第二虎克鉸、下連桿、第二轉動副、上連桿和第三虎克鉸組成；中心支鏈自定平臺至動平臺依次由中心立柱和中心球面副組成。第一運動支鏈中，第一主動滑塊通過第一直線導軌移動副與定平臺相連接，第一直線導軌移動副為機構的驅動副；第一主動滑塊通過第一轉動副與從動桿相連接，從動桿通過第一虎克鉸與動平臺相連接。第二運動支鏈中，第二主動滑塊通過第二直線導軌移動副與定平臺相連接，第二直線導軌移動副為機構的驅動副；第二主動滑塊通過第二虎克鉸與下連桿相連接，下連桿通過第二轉動副與上連桿相連接，上連桿通過第三虎克鉸與動平臺相連接。中心支鏈中，中心立柱與定平臺固接，中心立柱通過中心球面副與動平臺相連接。

本實用新型的有益效果是：本二自由度球面并聯機構結構緊湊、承載能力強，二維轉動的一條軸線為固定軸線，而另一條軸線是可動軸線。

附圖說明：

圖1為大剛度PRU+PURU+S二自由度球面并聯機構結構示意圖；

具體實施方式：

實施例1：

結合附圖和具體實施方式對本實用新型進行詳細說明。

大剛度PRU+PURU+S二自由度球面并聯機構，主要由定平臺1、動平臺2及之間的兩條運動支鏈和一個中心支鏈組成。第一運動支鏈自定平臺1至動平臺2依次由第一直線導軌移動副3、第一主動滑塊4、第一轉動副5、從動桿6和第一虎克鉸7組成；第二運動支鏈自定平臺1至動平臺2依次由第二直線導軌移動副8、第二主動滑塊9、第二虎克鉸10、下連桿11、第二轉動副12、上連桿13和第三虎克鉸14組成；中心支鏈自定平臺1至動平臺2依次由中心立柱15和中心球面副16組成。

第一運動支鏈中，第一主動滑塊4通過第一直線導軌移動副3與定平臺1相連接，第一直線導軌移動副3為機構的驅動副；第一主動滑塊4通過第一轉動副5與從動桿6相連接，從動桿6通過第一虎克鉸7與動平臺2相連接。第二運動支鏈中，第二主動滑塊9通過第二直線導軌移動副8與定平臺1相連接，第二直線導軌移動副8為機構的驅動副；第二主動滑塊9通過第二虎克鉸10與下連桿11相連接，下連桿11通過第二轉動副12與上連桿13相連接，上連桿13通過第三虎克鉸14與動平臺2相連接。中心支鏈中，中心立柱15與定平臺1固接，中心立柱15通過中心球面副16與動平臺2相連接。

第一直線導軌移動副3的軸線、第二直線導軌移動副8的軸線和中心立柱15的軸線均垂直于定平臺1，并且第一直線導軌移動副3的軸線和中心立柱15的軸線構成平面P1，第二直線導軌移動副8的軸線和中心立柱15的軸線構成平面P2，平面P1與平面P2垂直。第一轉動副5的軸線垂直于平面P1，第一虎克鉸7的第一軸線垂直于平面P1，第一虎克鉸7的第二軸線在平面P1內并且穿過中心球面副16的球心點。第二虎克鉸10的第一軸線垂直于平面P2，第二虎克鉸10的第二軸線位于平面P2內，第二轉動副12的軸線沿下連桿11和上連桿13的軸線方向，第三虎克鉸14的第一軸線垂直于平面P2，第三虎克鉸14的第二軸線位于平面P2內并且穿過中心球面副16的球心點。

通過兩個驅動電機分別驅動第一主動滑塊4和第二主動滑塊9，可實現動平臺2的二維轉動，其中一條軸線穿過中心球面副16的球心點并且與第一虎克鉸7的第一軸線平行，是固定軸線，另一條軸線為第一虎克鉸7的第二軸線，為活動軸線。