[實用新型]四分支三自由度各向同性平面并聯機器人機構

有效

• 申請號: 201721368579.2
• 申請日: 2017-10-23
• 公開（公告）號: CN207344579U
• 公開（公告）日: 2018-05-11
• 發明（設計）人: 陳子豪;張彥斌;荊獻領;趙浥夫
• 申請（專利權）人: 河南科技大學
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00
• 代理公司: 洛陽公信知識產權事務所(普通合伙) 41120
• 代理人: 常曉虎

1.四分支三自由度各向同性平面并聯機器人機構，包括靜平臺（10）、中間平臺（20）、末端操作手（30）以及四條分支運動鏈，每條分支運動鏈均與靜平臺（10）直接相連，其特征在于：第一分支運動鏈（L1）為兩根連桿轉動連接組成，第一分支運動鏈（L1）兩端分別與靜平臺（10）和末端操作手（30）轉動連接，所述連桿之間的轉動軸線、第一分支運動鏈（L1）兩端的轉動軸線相互平行且垂直于中間平臺（20）的平面；

第二分支運動鏈（L2）和第三分支運動鏈（L3）均包括伸縮桿，在同一分支運動鏈中，伸縮桿的兩端分別與靜平臺（10）以及中間平臺（20）轉動連接，并且伸縮桿兩端的轉動軸線相互平行，均平行于中間平臺（20）的平面；

第四分支運動鏈（L4）一端與靜平臺（10）轉動連接，另一端與所述的末端操作手（30）轉動連接，并且兩端的轉動軸線相互平行；末端操作手（30）與中間平臺（20）之間轉動連接，其轉動軸線和第一分支運動鏈（L1）與末端操作手（30）之間的轉動軸線相重合，并垂直于中間平臺（20）的平面；

所述第一分支運動鏈（L1）與靜平臺（10）之間的轉動軸線、第二分支運動鏈（L2）中伸縮桿與靜平臺（10）之間的轉動軸線、第三分支運動鏈（L3）中伸縮桿與靜平臺（10）之間的轉動軸線兩兩垂直，并在空間中呈正交分布；第四分支運動鏈（L4）與靜平臺（10）之間的轉動軸線平行于第一分支運動鏈（L1）和靜平臺（10）之間的轉動軸線；

第二分支運動鏈（L2）、第三分支運動鏈（L3）和第四分支運動鏈（L4）分別由對應的動力機構驅動，實現末端操作手（30）在空間內的二維移動和一維轉動。

2.根據權利要求1所述的四分支三自由度各向同性平面并聯機器人機構，其特征在于：所述的第一分支運動鏈（L1）中的兩根連桿分別為第一連桿（1-1）、第二連桿（1-2），第一連桿（1-1）通過第一轉動副Ⅰ（R11）與靜平臺（10）連接，第二連桿（1-2）通過第二轉動副（R12）與第一連桿（1-1）連接、通過第三轉動副Ⅰ（R13）與末端操作手（30）連接，第一轉動副Ⅰ（R11）、第二轉動副（R12）、第三轉動副Ⅰ（R13）的軸線相互平行且垂直于中間平臺（20）的平面。

3.根據權利要求1所述的四分支三自由度各向同性平面并聯機器人機構，其特征在于：所述的第二分支運動鏈（L2）中還包括第一圓柱副Ⅰ（C21）和第三轉動副Ⅱ（R23），所述伸縮桿由第三連桿Ⅰ（2-1）和第四連桿Ⅰ（2-2）連接而成，第三連桿Ⅰ（2-1）通過第一圓柱副Ⅰ（C21）與靜平臺（10）連接、通過第二移動副與第四連桿Ⅰ（2-2）連接，第四連桿Ⅰ（2-2）通過第三轉動副Ⅱ（R23）與中間平臺（20）連接，第一圓柱副Ⅰ（C21）和第三轉動副Ⅱ（R23）的軸線均與中間平臺（20）的平面平行。

4.根據權利要求1所述的四分支三自由度各向同性平面并聯機器人機構，其特征在于：所述的第三分支運動鏈（L3）中還包括第一圓柱副Ⅱ（C31）和第三轉動副Ⅲ（R33），所述伸縮桿由第三連桿Ⅱ（3-1）和第四連桿Ⅱ（3-2）連接而成，第三連桿Ⅱ（3-1）通過第一圓柱副Ⅱ（C31）與靜平臺（10）連接、通過通過第二移動副與第四連桿Ⅱ（3-2）連接，第四連桿Ⅱ（3-2）通過第三轉動副Ⅲ（R33）與中間平臺（20）連接，第一圓柱副Ⅱ（C31）和第三轉動副Ⅲ（R33）的軸線均與中間平臺（20）的平面平行。

5.根據權利要求1所述的四分支三自由度各向同性平面并聯機器人機構，其特征在于：所述的第四分支運動鏈（L4）包括第一轉動副Ⅱ（R41）、第二萬向鉸（U42）、第三移動副、第四萬向鉸（U44）、第五連桿（4-1）、第六連桿（4-2）和第七連桿（4-3），第五連桿（4-1）通過第一轉動副Ⅱ（R41）和靜平臺（10）連接、通過第二萬向鉸（U42）和第六連桿（4-2）連接，第七連桿（4-3）通過第三移動副和第六連桿（4-2）連接、通過第四萬向鉸（U44）和所述的末端操作手（30）連接，并且第一轉動副Ⅱ（R41）的軸線垂直于中間平臺（20）的平面；末端操作手（30）通過獨立轉動副（R50）與中間平臺（20）連接，獨立轉動副（R50）的軸線與所述第一分支運動鏈（L1）中第三轉動副Ⅰ（R13）的軸線相重合。