[發明專利]一種3自由度并聯機構

在審

• 申請號: 201810388363.5
• 申請日: 2018-04-26
• 公開（公告）號: CN110405727A
• 公開（公告）日: 2019-11-05
• 發明（設計）人: 路光達;王永奉;張愛梅;張秋月;郄彤彤
• 申請（專利權）人: 天津職業技術師范大學
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00
• 代理公司: 天津創智天誠知識產權代理事務所(普通合伙) 12214
• 代理人: 王海濱

本發明提供一種3自由度并聯機構，包括固定平臺、動平臺和三個移動支鏈，三個移動支鏈沿動平臺圓周均勻排布，移動支鏈包括驅動電機、弧形驅動連桿和弧形連桿，弧形驅動連桿與弧形連桿的弧度相同，驅動電機固定設置在固定平臺上，驅動電機的輸出軸與弧形驅動連桿的外端相連，弧形驅動連桿與弧形連桿共弧心滑動相連，弧形連桿的內端與動平臺轉動連接。本并聯機構具有移動支鏈的運動形式相對簡單，容易保證該機構在操作過程中的精度和質量，結構簡單裝配容易的特點。

技術領域

本發明涉及工業機器人技術領域，更具體地說涉及一種一轉動兩移動的3自由度并聯機構。

背景技術

自1938年首次提出并聯機器人以來，因其具較大剛度、較強的承載能力、誤差小、精度高、自重負荷比小、動力性能好、控制容易等特點,廣泛應用于社會的各個領域。目前，常見的有2自由度、3自由度、4自由度、6自由度并聯機器人。其中3自由度對稱支鏈對稱分布的并聯機構研究最多，并且其應用機加工回轉平臺、康復設備、衛星定位設備、安裝設備等領域。

如燕山大學高峰教授等人提出的一種具有中心球面鉸鏈的偏置輸出三自由度球面并聯機構(CN101306534)，其具有典型的3-RRR型機構特征。實現繞固定中心做三個方向轉動；燕山大學黃真教授提出一種具有對稱結構且無伴隨運動的并聯機構(CN102962840)；其能夠定、動平臺中間對稱平面內的任意一條軸或者任意一點連續轉動，能有效的避免伴隨運動的發生；上海大學沈龍提出的一種球面三自由度并聯機構天線結構系統(CN101924266)，其較一般的3三自由度球型機構相比，具有較大的工作空間；上海交通大學林榮富等人提出的具有弧形移動副的三自由度球面并聯機構(CN104827463)，采用弧形移動副的形式來實現動平臺繞弧形的中點做三個方向的轉動。

平面一轉動兩移動的(1R2T型)3自由度機構的運動支鏈常見的配置有RRR，RPR，PRR，PPR。通過驅動轉動副(R)或者移動副(P)，來實現動平臺沿著定平臺的兩個方向移動和繞著垂直于定平臺的軸線轉動。

發明內容

本發明克服了現有技術中的不足，現有的并聯機構移動機構部件過多，移動機構運動形式過于復雜，提供了一種一轉動兩移動的3自由度并聯機構，本并聯機構具有移動支鏈的運動形式相對簡單，容易保證該機構在操作過程中的精度和質量，結構簡單裝配容易的特點。

本發明的目的通過下述技術方案予以實現。

一種一轉動兩移動的3自由度并聯機構，包括固定平臺、動平臺和三個移動支鏈，三個移動支鏈沿動平臺圓周均勻排布，所述移動支鏈包括驅動電機、弧形驅動連桿和弧形連桿，所述弧形驅動連桿與所述弧形連桿的弧度相同，所述驅動電機固定設置在所述固定平臺上，驅動電機的輸出軸與所述弧形驅動連桿的外端固定相連，所述弧形驅動連桿與所述弧形連桿共弧心滑動相連，所述弧形連桿的內端與所述動平臺轉動連接。

所述移動支鏈形成的弧的方向均沿所述動平臺同向排布。

在所述弧形驅動連桿上沿其弧度方向開設有弧形長槽，在所述弧形連桿上設置有與該弧形長槽相配合的弧形凸塊，該弧形凸塊滑動安裝在弧形長槽中，該弧形凸塊能夠沿弧形長槽滑動，即實現所述弧形連桿和所述弧形驅動連桿之間的弧向滑動；進一步的，在所述弧形凸塊的頂面還連接有定位塊，通過定位塊防止弧形凸塊與弧形長槽脫離。

所述弧形長槽的弧長為所述弧形驅動連桿總弧長的2/3-3/4。

所述弧形驅動連桿與所述弧形連桿的弧長相同。

所述定位塊通過螺紋或者鉚接的方式與所述弧形凸塊相連。

在所述弧形驅動連桿的外端開設有圓形孔，所述驅動電機的輸出軸與所述圓形孔固定連接。