[發(fā)明專利]一種一維平移二維轉(zhuǎn)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)操作手

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811254232.4
• 申請(qǐng)日: 2018-10-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109352625B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-09-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 傘紅軍;張道義;陳久朋;陳明方;王學(xué)軍;吳海波;賀瑋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 昆明理工大學(xué)
• 主分類號(hào): B25J9/00
• 分類號(hào): B25J9/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明公開(kāi)了一種一維平移二維轉(zhuǎn)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)操作手，包括定平臺(tái)N、動(dòng)平臺(tái)M、三條支鏈，三條支鏈由復(fù)雜支鏈Ⅰ、簡(jiǎn)單支鏈Ⅱ和簡(jiǎn)單支鏈Ⅲ組成；所述定平臺(tái)N、動(dòng)平臺(tái)M通過(guò)一條復(fù)雜支鏈和兩條簡(jiǎn)單支鏈連接，三條支鏈的復(fù)合運(yùn)動(dòng)構(gòu)成了動(dòng)平臺(tái)M的輸出運(yùn)動(dòng)；兩條簡(jiǎn)單支鏈都為無(wú)約束支鏈；所述復(fù)雜支鏈Ⅰ和簡(jiǎn)單支鏈Ⅱ、簡(jiǎn)單支鏈Ⅲ結(jié)構(gòu)互不相同，復(fù)雜支鏈Ⅰ對(duì)動(dòng)平臺(tái)M產(chǎn)生一維移動(dòng)和二維轉(zhuǎn)動(dòng)的作用。本發(fā)明采用三條支鏈連接動(dòng)平臺(tái)和定平臺(tái)來(lái)構(gòu)建并聯(lián)機(jī)構(gòu)操作手，該操作手能實(shí)現(xiàn)空間一維平動(dòng)和二維轉(zhuǎn)動(dòng)，是一種新型的并聯(lián)機(jī)構(gòu)操作手。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種一維平移二維轉(zhuǎn)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)操作手，屬于并聯(lián)機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

并聯(lián)機(jī)構(gòu)有精度較高、剛性高、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、熱變形量較小等優(yōu)點(diǎn)，它可以改善串聯(lián)機(jī)構(gòu)很難突破的許多限制，因而引起了國(guó)內(nèi)外學(xué)者廣泛的研究，是當(dāng)今極具前景的一類科研項(xiàng)目。

目前已知的三自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)操作手并不多，許多特定功能以及特定工作場(chǎng)景找不到合適的操作手，因此需要進(jìn)行三自由度操作手的創(chuàng)新能增加該操作手的機(jī)構(gòu)類型并達(dá)到優(yōu)選的目的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種一維平移二維轉(zhuǎn)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)操作手，通過(guò)一條復(fù)雜支鏈和兩條簡(jiǎn)單支鏈連接動(dòng)、定平臺(tái)構(gòu)成，能夠?qū)崿F(xiàn)空間一維移動(dòng)和二維轉(zhuǎn)動(dòng)。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種一維平移二維轉(zhuǎn)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)操作手，包括定平臺(tái)N、動(dòng)平臺(tái)M、三條支鏈，三條支鏈由復(fù)雜支鏈Ⅰ、簡(jiǎn)單支鏈Ⅱ和簡(jiǎn)單支鏈Ⅲ組成；

所述定平臺(tái)N、動(dòng)平臺(tái)M通過(guò)一條復(fù)雜支鏈和兩條簡(jiǎn)單支鏈連接，三條支鏈的復(fù)合運(yùn)動(dòng)構(gòu)成了動(dòng)平臺(tái)M的輸出運(yùn)動(dòng)；

所述簡(jiǎn)單支鏈Ⅱ和簡(jiǎn)單支鏈Ⅲ結(jié)構(gòu)完全相同，兩條簡(jiǎn)單支鏈都為無(wú)約束支鏈；

所述復(fù)雜支鏈Ⅰ和簡(jiǎn)單支鏈Ⅱ、簡(jiǎn)單支鏈Ⅲ結(jié)構(gòu)互不相同，復(fù)雜支鏈Ⅰ對(duì)動(dòng)平臺(tái)M產(chǎn)生一維移動(dòng)和二維轉(zhuǎn)動(dòng)的作用；

所述三條支鏈一端的運(yùn)動(dòng)副分別與定平臺(tái)N連接，三條支鏈另一端的運(yùn)動(dòng)副分別與動(dòng)平臺(tái)M連接，三條支鏈互不相交，并且三條支鏈的位置能任意交換。

所述復(fù)雜支鏈Ⅰ由一個(gè)具備一維平移與一維轉(zhuǎn)動(dòng)的子并聯(lián)機(jī)構(gòu)通過(guò)第九連接桿9串聯(lián)一個(gè)固定在動(dòng)平臺(tái)M上的轉(zhuǎn)動(dòng)副R111而成。

所述子并聯(lián)機(jī)構(gòu)由三條簡(jiǎn)單支鏈a、簡(jiǎn)單支鏈b、簡(jiǎn)單支鏈c和子動(dòng)平臺(tái)P組成，子動(dòng)平臺(tái)P為三角形機(jī)構(gòu)，簡(jiǎn)單支鏈a、簡(jiǎn)單支鏈b和簡(jiǎn)單支鏈c在支鏈不相交的條件下能通過(guò)平移任意交換位置；其中簡(jiǎn)單支鏈a、簡(jiǎn)單支鏈b、簡(jiǎn)單支鏈c的一端與定平臺(tái)N連接，簡(jiǎn)單支鏈a、簡(jiǎn)單支鏈b、簡(jiǎn)單支鏈c的另一端子動(dòng)平臺(tái)P連接，子動(dòng)平臺(tái)P與第九連接桿9連接。

所述簡(jiǎn)單支鏈a結(jié)構(gòu)為：第一連接桿1的一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副R11與定平臺(tái)N連接，第一連接桿1另一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副R12與第二連接桿2的一端連接，第二連接桿2另一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副R13與第三連接桿3連接，第三連接桿3與動(dòng)平臺(tái)P焊接；其中，轉(zhuǎn)動(dòng)副R11、轉(zhuǎn)動(dòng)副R12和轉(zhuǎn)動(dòng)副R13互相平行；簡(jiǎn)單支鏈a以轉(zhuǎn)動(dòng)副R11作為驅(qū)動(dòng)副，并且簡(jiǎn)單支鏈a能由SOC｛-R‖R⊥P-｝和SOC｛-P⊥R⊥P-｝支鏈替代；

所述簡(jiǎn)單支鏈b結(jié)構(gòu)為：第四連接桿4的一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副R14與定平臺(tái)N連接，第四連接桿4另一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副R15與第五連接桿5的一端連接，第五連接桿5另一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副R16與第六連接桿6一端連接，第六連接桿6另一端與轉(zhuǎn)動(dòng)副R17連接，轉(zhuǎn)動(dòng)副R17與子并聯(lián)機(jī)構(gòu)的動(dòng)平臺(tái)P連接；其中，轉(zhuǎn)動(dòng)副R14、轉(zhuǎn)動(dòng)副R15和轉(zhuǎn)動(dòng)副R16互相平行，轉(zhuǎn)動(dòng)副R17的軸線與轉(zhuǎn)動(dòng)副R14、轉(zhuǎn)動(dòng)副R15和轉(zhuǎn)動(dòng)副R16的軸線垂直；簡(jiǎn)單支鏈b以轉(zhuǎn)動(dòng)副R14作為驅(qū)動(dòng)副，并且簡(jiǎn)單支鏈b能由SOC｛-P⊥R‖R⊥R-｝支鏈替代；