[發明專利]一種六自由度并聯機構

在審

• 申請號: 201711052872.2
• 申請日: 2017-10-30
• 公開（公告）號: CN107598902A
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發明（設計）人: 楊世明;馬慶國
• 申請（專利權）人: 天津工業大學
• 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: 張金亭

技術領域

本發明屬于機器人和機械制造領域，更具體地涉及一種六自由度并聯機構。

背景技術

并聯機構可定義為動平臺和定平臺通過至少兩個獨立的運動支鏈相連接,具有兩個及兩個以上自由度,且以并聯方式驅動的一種閉環機構。并聯機構具有運動精度高,剛度大,動態響應好等優點,但六自由度并聯機構支鏈較多,受運動支鏈干涉的影響，運動空間普遍較小,現有的三支鏈并聯機構自由度普遍較少,嚴重制約了并聯機構在工業和機器人等領域的應用,所以研究三支鏈六自由度且具有較大工作空間的并聯機構具有重要的應用價值。

發明內容

本發明為解決公知技術中存在的技術問題而提供一種六自由度并聯機構，該機構支鏈少、自由度多、剛度大、動平臺工作空間大。

本發明為解決公知技術中存在的技術問題所采取的技術方案是：一種六自由度并聯機構，包括定平臺和動平臺，在所述定平臺和所述動平臺之間布置有兩條結構相同的RRPS運動支鏈和一條SPS運動支鏈，所述RRPS運動支鏈包括第一旋轉副、第二旋轉副、第一移動副和第一球副，所述第一球副與所述動平臺相連，所述第一旋轉副與所述定平臺相連，所述第一旋轉副的軸線與所述定平臺垂直，所述第一旋轉副、所述第二旋轉副、所述第一移動副和所述第一球副之間順次通過第一連桿、第二連桿和第三連桿連接，所述SPS運動支鏈包括第二球副、第二移動副和第三球副，所述第三球副與所述動平臺相連，所述第二球副與所述定平臺相連，所述第二球副、所述第二移動副和所述第三球副之間順次通過第四連桿和第五連桿連接。

所述第一移動副和所述第二旋轉副軸線垂直。

所述第二旋轉副和所述第一旋轉副軸線垂直。

兩條結構相同的所述RRPS運動支鏈和一條所述SPS運動支鏈沿周向均布在所述定平臺和所述動平臺之間。

在所述定平臺上固定有旋轉座，所述第一連桿的一端安裝在所述旋轉座內，二者形成所述第一旋轉副。

在所述定平臺上固定有球座，在所述第四連桿的一端固定有球頭，所述第四連桿上的球頭安裝在所述定平臺的球座內，二者形成所述第二球副。

在所述動平臺上固定有球座，在所述第三連桿的一端固定有球頭，所述第三連桿上的球頭安裝在所述動平臺的球座內，二者形成所述第一球副，所述第三球副與所述第一球副結構相同。

本發明具有的優點和積極效果是：通過采用兩條RRPS運動支鏈和一條SPS運動支鏈連接定平臺和動平臺構成并聯機構，可實現動平臺在空間三個方向上的轉動和三個方向上的移動，機構對稱、支鏈少、自由度多、剛度大、動平臺工作空間大，容易控制，實用性強，在實現特定運動軌跡時更方便。

附圖說明

圖1為本發明第一初始位姿的結構示意圖；

圖2為本發明第二初始位姿的結構示意圖；

圖3為本發明的定平臺結構示意圖；

圖4為本發明的動平臺結構示意圖；

圖5為本發明的RRPS運動支鏈結構示意圖；

圖6為本發明的SPS運動支鏈結構示意圖。

圖中：1、定平臺；101、旋轉座；102、球座；2、第一連桿；3、第二連桿；4、第三連桿；401、球頭；5、第四連桿；501、球頭；6、動平臺；601、球座；7、第五連桿；R1-第一旋轉副；R2-第二旋轉副；P1-第一移動副；P2-第一移動副；S1-第一球副；S2-第二球副；S3-第三球副。

具體實施方式

為能進一步了解本發明的發明內容、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細說明如下：

請參閱圖1～圖6，一種六自由度并聯機構，包括定平臺1和動平臺6，在所述定平臺1和所述動平臺6之間布置有兩條結構相同的RRPS運動支鏈和一條SPS運動支鏈。

所述RRPS運動支鏈包括第一旋轉副R1、第二旋轉副R2、第一移動副P1和第一球副S1，所述第一球副S1與所述動平臺6相連，所述第一旋轉副R1與所述定平臺1相連，所述第一旋轉副R1的軸線與所述定平臺1垂直，所述第一旋轉副R1、所述第二旋轉副R2、所述第一移動副P1和所述第一球副S1之間順次通過第一連桿2、第二連桿3和第三連桿4連接。

所述SPS運動支鏈包括第二球副S2、第二移動副P2和第三球副S3，所述第三球副S3與所述動平臺6相連，所述第二球副S2與所述定平臺1相連，所述第二球副S2、所述第二移動副P2和所述第三球副S3之間順次通過第四連桿5和第五連桿7連接。