[發(fā)明專(zhuān)利]一種三四自由度兩用并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711184876.6
• 申請(qǐng)日: 2017-11-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107962551A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-04-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 汪滿(mǎn)新;諶秋生;馮虎田;歐屹;宋遠(yuǎn)璞
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 南京理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B25J9/00
• 分類(lèi)號(hào): B25J9/00;B25J9/08
• 代理公司: 南京理工大學(xué)專(zhuān)利中心32203
• 代理人: 馬魯晉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)，特別是一種三四自由度兩用并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)

三平動(dòng)和三平動(dòng)一轉(zhuǎn)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)因可滿(mǎn)足空間物體的搬運(yùn)等操作，已被廣泛應(yīng)用于食品醫(yī)藥、現(xiàn)代物流、電子信息等領(lǐng)域自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)高速輕載搬運(yùn)作業(yè)。

專(zhuān)利號(hào)為CN203818136U的中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)了一種三自由度高速并聯(lián)機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)由固定平臺(tái)、運(yùn)動(dòng)平臺(tái)、支鏈、固定在固定平臺(tái)上的四個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置組成，該機(jī)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)空間三維平動(dòng)。專(zhuān)利號(hào)為CN106313005A的中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)了一種四自由度高速并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)由固定架、動(dòng)平臺(tái)以及布置在固定架與動(dòng)平臺(tái)之間的四條結(jié)構(gòu)相同的支鏈組成，該機(jī)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)高速高加速的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性。

但是上述專(zhuān)利均僅具有一個(gè)操作模式，要么是僅可實(shí)現(xiàn)三維平動(dòng)運(yùn)動(dòng)，要么是三維平動(dòng)一維轉(zhuǎn)動(dòng)，無(wú)法將兩種操作模式統(tǒng)一到一個(gè)機(jī)器人當(dāng)中。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種既可以是三維平動(dòng)并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)，又可以切換至三平一轉(zhuǎn)四自由度并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案是：一種三四自由度兩用并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)，包括固定架、動(dòng)平臺(tái)以及設(shè)置在固定架與動(dòng)平臺(tái)之間的第一支鏈、第二支鏈、第三支鏈和第四支鏈，所述第一支鏈、第二支鏈、第三支鏈和第四支鏈結(jié)構(gòu)相同；每條支鏈均包括制動(dòng)裝置、轉(zhuǎn)動(dòng)叉、主動(dòng)臂驅(qū)動(dòng)裝置、主動(dòng)臂、第一從動(dòng)臂和第二從動(dòng)臂；

所述轉(zhuǎn)動(dòng)叉轉(zhuǎn)動(dòng)連接于固定架上，所述主動(dòng)臂的一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接于轉(zhuǎn)動(dòng)叉內(nèi)，所述主動(dòng)臂的另一端的兩側(cè)分別與第一從動(dòng)臂、第二從動(dòng)臂的一端連接，所述第一從動(dòng)臂、第二從動(dòng)臂的另一端與動(dòng)平臺(tái)連接，所述第一從動(dòng)臂與第二從動(dòng)臂平行且等長(zhǎng)；

所述制動(dòng)裝置固連在固定架上，制動(dòng)裝置的輸出端與轉(zhuǎn)動(dòng)叉相連，用于釋放或固定轉(zhuǎn)動(dòng)叉相對(duì)于固定架的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度；所述主動(dòng)臂驅(qū)動(dòng)裝置固連在轉(zhuǎn)動(dòng)叉上，其驅(qū)動(dòng)端與主動(dòng)臂相固連；

連接所述轉(zhuǎn)動(dòng)叉和固定架的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(xiàn)與連接所述主動(dòng)臂和轉(zhuǎn)動(dòng)叉的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(xiàn)垂直相交；連接所述固定架與第一支鏈、第二支鏈、第三支鏈和第四支鏈中轉(zhuǎn)動(dòng)叉的四條轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(xiàn)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：本發(fā)明的三四自由度兩用并聯(lián)機(jī)構(gòu)，通過(guò)制動(dòng)器或抱閘控制轉(zhuǎn)動(dòng)叉與固定架之間的連接關(guān)系，從而使該機(jī)構(gòu)具有三平動(dòng)三自由度以及三平一轉(zhuǎn)四自由度兩種運(yùn)動(dòng)模式，使高速并聯(lián)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)模式不再單一化，有利于適應(yīng)自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)的多種需求。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明動(dòng)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明球接頭的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中編號(hào)所代表的含義為：1、固定架，2、動(dòng)平臺(tái)，3、支鏈與動(dòng)平臺(tái)連接的鉸鏈中點(diǎn)，4、吸盤(pán)，11、制動(dòng)器，12、轉(zhuǎn)動(dòng)叉，13、主動(dòng)臂驅(qū)動(dòng)裝置，14、主動(dòng)臂，15、第一球接頭，16、第二球接頭，17、第一從動(dòng)臂，18、第二從動(dòng)臂，19、第三球接頭，110、第四球接頭。

具體實(shí)施方式

結(jié)合附圖，本發(fā)明的一種三四自由度兩用并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)，包括固定架1、動(dòng)平臺(tái)2以及設(shè)置在固定架1與動(dòng)平臺(tái)2之間的第一支鏈、第二支鏈、第三支鏈和第四支鏈，所述第一支鏈、第二支鏈、第三支鏈和第四支鏈結(jié)構(gòu)相同；每條支鏈均包括制動(dòng)裝置11、轉(zhuǎn)動(dòng)叉12、主動(dòng)臂驅(qū)動(dòng)裝置13、主動(dòng)臂14、第一從動(dòng)臂17和第二從動(dòng)臂18；

所述轉(zhuǎn)動(dòng)叉12轉(zhuǎn)動(dòng)連接于固定架1上，所述主動(dòng)臂14的一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接于轉(zhuǎn)動(dòng)叉12內(nèi)，所述主動(dòng)臂14的另一端的兩側(cè)分別與第一從動(dòng)臂17、第二從動(dòng)臂18的一端連接，所述第一從動(dòng)臂17、第二從動(dòng)臂18的另一端與動(dòng)平臺(tái)2連接，所述第一從動(dòng)臂17與第二從動(dòng)臂18平行且等長(zhǎng)；

所述制動(dòng)裝置11固連在固定架1上，制動(dòng)裝置11的輸出端與轉(zhuǎn)動(dòng)叉12相連，用于釋放或固定轉(zhuǎn)動(dòng)叉12相對(duì)于固定架1的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度；所述主動(dòng)臂驅(qū)動(dòng)裝置13固連在轉(zhuǎn)動(dòng)叉12上，其驅(qū)動(dòng)端與主動(dòng)臂14相固連；

連接所述轉(zhuǎn)動(dòng)叉12和固定架1的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(xiàn)與連接所述主動(dòng)臂14和轉(zhuǎn)動(dòng)叉12的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(xiàn)垂直相交；連接所述固定架1與第一支鏈、第二支鏈、第三支鏈和第四支鏈中轉(zhuǎn)動(dòng)叉12的四條轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(xiàn)相互平行。

所述制動(dòng)裝置11為抱閘或制動(dòng)器。

所述四條支鏈與動(dòng)平臺(tái)2連接的鉸鏈中點(diǎn)3所構(gòu)成的四邊形為非正方形。

所述主動(dòng)臂14與第一從動(dòng)臂17之間通過(guò)第一球接頭15連接，主動(dòng)臂14與第二從動(dòng)臂18之間通過(guò)第二球接頭16連接，第一從動(dòng)臂17與動(dòng)平臺(tái)2之間通過(guò)第三球接頭19連接，第二從動(dòng)臂18與動(dòng)平臺(tái)2之間通過(guò)第四球接頭110連接。