[發(fā)明專(zhuān)利]一種兩移動(dòng)一轉(zhuǎn)動(dòng)的三自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811067716.8
• 申請(qǐng)日: 2018-09-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109015604B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-03-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉偉;劉宏昭;曹亞斌
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西安工程大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B25J9/00
• 分類(lèi)號(hào): B25J9/00
• 代理公司: 西安弘理專(zhuān)利事務(wù)所 61214
• 代理人: 涂秀清

本發(fā)明公開(kāi)的一種兩移動(dòng)一轉(zhuǎn)動(dòng)的三自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)，包括定平臺(tái)和動(dòng)平臺(tái)，定平臺(tái)分別通過(guò)第一支鏈、第二支鏈和第三支鏈與動(dòng)平臺(tái)連接，第一支鏈包括連接在定平臺(tái)上的移動(dòng)副P(pán)11，移動(dòng)副P(pán)11依次連接第三連桿、移動(dòng)副P(pán)12，第二連桿、移動(dòng)副P(pán)13、第一連桿、轉(zhuǎn)動(dòng)副R14和轉(zhuǎn)動(dòng)副R15，轉(zhuǎn)動(dòng)副R15連接在動(dòng)平臺(tái)上，轉(zhuǎn)動(dòng)副R14和轉(zhuǎn)動(dòng)副R15連接構(gòu)成萬(wàn)向鉸，移動(dòng)副P(pán)11上連接有電機(jī)。本發(fā)明公開(kāi)的并聯(lián)機(jī)構(gòu)，解決了并聯(lián)機(jī)構(gòu)自由度多導(dǎo)致機(jī)構(gòu)復(fù)雜，以及運(yùn)動(dòng)模式單一的問(wèn)題，本發(fā)明的并聯(lián)機(jī)構(gòu)具有三種運(yùn)動(dòng)模式，該機(jī)構(gòu)具有剛度高、精確度高及靈巧性強(qiáng)的特點(diǎn)。在運(yùn)動(dòng)仿真、機(jī)器裝配、分揀抓取、并聯(lián)機(jī)床等領(lǐng)域具有一定的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種兩移動(dòng)一轉(zhuǎn)動(dòng)的三自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)

并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)為空間多自由度多環(huán)閉鏈形式。自上世紀(jì)八十年代以來(lái)，并聯(lián)機(jī)構(gòu)因其具有剛度高、承載能力大、累積誤差小、動(dòng)態(tài)特性好、結(jié)構(gòu)緊湊等特點(diǎn)而在虛擬軸機(jī)床、微動(dòng)操作臺(tái)、運(yùn)動(dòng)模擬器以及多維力傳感器等行業(yè)領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用。并聯(lián)機(jī)構(gòu)具有2、3、4、5或6個(gè)自由度，目前，對(duì)6個(gè)自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)的研究較為全面和深入，但并聯(lián)機(jī)構(gòu)自由度的減少將使得機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)單，制造和控制成本相對(duì)較低，故在滿足預(yù)期工作要求的情況下，少自由度并聯(lián)機(jī)器人有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。

具有多種運(yùn)動(dòng)模式的并聯(lián)機(jī)構(gòu)，在機(jī)構(gòu)奇異位形下，具有運(yùn)動(dòng)分岔的特性，可以通過(guò)較少的驅(qū)動(dòng)副和支鏈實(shí)現(xiàn)多種運(yùn)動(dòng)模式，從而適應(yīng)多種不同的工作需要。并且這類(lèi)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)模式變換，不需要對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行重新組裝，運(yùn)動(dòng)模式的變換速度快、過(guò)程簡(jiǎn)便。

目前，具有三移動(dòng)、兩移動(dòng)一轉(zhuǎn)動(dòng)(轉(zhuǎn)動(dòng)軸線與移動(dòng)平面垂直)、兩移動(dòng)一轉(zhuǎn)動(dòng)(轉(zhuǎn)動(dòng)軸線與移動(dòng)平面平行)，三種運(yùn)動(dòng)模式的三自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)比較少見(jiàn)。這類(lèi)新型并聯(lián)機(jī)構(gòu)在運(yùn)動(dòng)仿真、機(jī)器裝配、分揀抓取、并聯(lián)機(jī)床等領(lǐng)域具有一定的應(yīng)用前景。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種兩移動(dòng)一轉(zhuǎn)動(dòng)的三自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)，解決了并聯(lián)機(jī)構(gòu)自由度多導(dǎo)致構(gòu)造復(fù)雜，以及運(yùn)動(dòng)模式單一的問(wèn)題。本發(fā)明的并聯(lián)機(jī)構(gòu)具有三種運(yùn)動(dòng)模式，該機(jī)構(gòu)具有剛度高、精確度高及靈巧性強(qiáng)的特點(diǎn)。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種兩移動(dòng)一轉(zhuǎn)動(dòng)的三自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)，包括定平臺(tái)和動(dòng)平臺(tái)，定平臺(tái)分別通過(guò)第一支鏈、第二支鏈和第三支鏈與動(dòng)平臺(tái)連接；

第一支鏈包括連接在定平臺(tái)上的移動(dòng)副P(pán)11，移動(dòng)副P(pán)11依次連接第三連桿、移動(dòng)副P(pán)12、第二連桿、移動(dòng)副P(pán)13、第一連桿、轉(zhuǎn)動(dòng)副R14和轉(zhuǎn)動(dòng)副R15，轉(zhuǎn)動(dòng)副R15連接在動(dòng)平臺(tái)上，轉(zhuǎn)動(dòng)副R14和轉(zhuǎn)動(dòng)副R15連接構(gòu)成萬(wàn)向鉸，移動(dòng)副P(pán)11上連接有電機(jī)。

本發(fā)明的其他特點(diǎn)還在于，

移動(dòng)副P(pán)11的軸線、移動(dòng)副P(pán)12的軸線和移動(dòng)副P(pán)13的軸線兩兩相互垂直。

第二支鏈包括連接在定平臺(tái)上的移動(dòng)副P(pán)21，移動(dòng)副P(pán)21依次連接第六連桿、移動(dòng)副P(pán)22、第五連桿、移動(dòng)副P(pán)23、第四連桿、轉(zhuǎn)動(dòng)副R24和轉(zhuǎn)動(dòng)副R25，轉(zhuǎn)動(dòng)副R25連接在動(dòng)平臺(tái)上，轉(zhuǎn)動(dòng)副R24與轉(zhuǎn)動(dòng)副R25連接構(gòu)成萬(wàn)向鉸。

移動(dòng)副P(pán)21的軸線、移動(dòng)副P(pán)22的軸線和移動(dòng)副P(pán)23的軸線兩兩相互垂直。

移動(dòng)副P(pán)21上連接有電機(jī)。

第三支鏈包括連接在定平臺(tái)上的轉(zhuǎn)動(dòng)副R31，轉(zhuǎn)動(dòng)副R31依次連接轉(zhuǎn)動(dòng)副R32、第八連桿、移動(dòng)副P(pán)33、第七連桿、轉(zhuǎn)動(dòng)副R34和轉(zhuǎn)動(dòng)副R35，轉(zhuǎn)動(dòng)副R31和轉(zhuǎn)動(dòng)副R32連接構(gòu)成萬(wàn)向鉸，轉(zhuǎn)動(dòng)副R34和轉(zhuǎn)動(dòng)副R35連接構(gòu)成萬(wàn)向鉸。

移動(dòng)副P(pán)33的軸線沿空間任意方向，移動(dòng)副P(pán)33上連接有電機(jī)。

轉(zhuǎn)動(dòng)副R31上連接有電機(jī)。