[實用新型]一種空間三維移動并聯機械手

有效

• 申請號: 201821819972.3
• 申請日: 2018-11-06
• 公開（公告）號: CN209207501U
• 公開（公告）日: 2019-08-06
• 發明（設計）人: 陳久朋;伍星;傘紅軍;熊彬州;陳明方;賀瑋;張道義;龔安萬
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型公開了一種空間三維移動并聯機械手，包括定平臺、三條相同的支鏈、動平臺，三條相同的支鏈為支鏈Ⅰ、支鏈Ⅱ、支鏈Ⅲ；其中三條相同的支鏈呈現空間120°分布與定平臺連接，該三條支鏈的復合運動構成了動平臺的輸出運動為三維移動。本實用新型原理簡單，使用了由四個轉動副構成的平行四邊形機構，極大的增強了機構的強度和剛度；每條支鏈均可看作PUU結構，三條簡單支鏈的耦合作用構成了動平臺Q的輸出運動。同時該機構的耦合度為0，為空間解耦機構，其運動控制、動力學以及靜力學計算簡單，具有成本低廉，使用簡單，安全高效的特點。

技術領域

本實用新型涉及一種空間三維移動并聯機械手，屬于并聯機器人技術領域。

背景技術

并聯機床經過幾十年的發展取得了顯著的成績。少自由度并聯機器人因其自由度小于六的并聯機構控制比較簡單，又因為其通過大于等于三的支鏈進行連接，極大的增加了機構的強度和剛度，所以進入20世紀以來特別受到國內外并聯機構專家們的關注。

目前大部分綜合出來的機構均沒有進行原機設計，而僅僅停留在理論分析和結構提出上，這極大限制了少自由度并聯機構的發展。也有一些已經用于工業運用的機構，例如三轉一移的H4機構、Delta機構等。對國內外機構的研究分析可以看出，許多已經提出的機構其耦合度均大于2，不利于控制和優選，同時為了應對工廠大量的挑選需要，迫切的對能實現空間三維移動的并聯機器人提出了更高的需求。

發明內容

本實用新型提供了一種空間三維移動并聯機械手，通過三條簡單支鏈的耦合作用構成了動平臺的輸出運動。

本實用新型的技術方案是：一種空間三維移動并聯機械手，包括定平臺P、三條相同的支鏈、動平臺Q，三條相同的支鏈為支鏈Ⅰ、支鏈Ⅱ、支鏈Ⅲ；其中三條相同的支鏈呈現空間120°分布與定平臺P連接，該三條支鏈的復合運動構成了動平臺Q的輸出運動為三維移動。

所述支鏈Ⅰ包括T型螺釘ⅠA、六角法蘭面螺母ⅠB、固定座C、角件D、內六角圓柱頭螺釘ⅠE、輕型彈簧墊圈F、六角螺母G、滑塊導軌機構H以及由四個轉動副構成的平行四邊形機構L組成；其中，固定座C通過內六角圓柱頭螺釘ⅠE、輕型彈簧墊圈F、六角螺母G固定在定平臺P上，固定座C與滑塊導軌機構H的一端通過角件D經T型螺釘ⅠA、六角法蘭面螺母ⅠB固定連接，滑塊導軌機構H內側通過轉動副與平行四邊形機構L的一邊的中點連接，平行四邊形機構L與滑塊導軌機構H連接的邊的對邊的中點通過轉動副與動平臺Q直接連接。

所述滑塊導軌機構H由立柱1、步進電機2、六角法蘭面螺母Ⅱ3、T型螺釘Ⅱ4、電機支架5、梅花聯軸器6、絲桿軸承座Ⅰ7、導軌8、絲桿軸承座Ⅱ9、滾珠絲桿支撐座10、滾珠絲桿11、滑塊連接件12、導軌滑塊13、十字頭盤頭螺釘14、短桿軸承座15、1型六角螺母17、內六角圓柱頭螺釘Ⅱ18、深溝球軸承19、內六角圓柱頭螺釘Ⅲ20、六角法蘭面螺母Ⅲ21、內六角圓柱頭螺釘Ⅳ22、T型螺釘Ⅲ23、六角法蘭面螺母Ⅳ24、內六角圓柱頭螺釘Ⅴ25組成；其中，步進電機2通過內六角圓柱頭螺釘Ⅲ20、六角法蘭面螺母Ⅲ21固定在電機支架5上，電機支架5通過六角法蘭面螺母Ⅱ3、T型螺釘Ⅱ4與立柱1固定連接，步進電機2的電機軸通過梅花聯軸器6與滾珠絲桿11一端連接，滾珠絲桿11依次穿過一個帶軸承的絲桿軸承座Ⅰ7、一個滾珠絲桿支撐座10、滑塊連接件12、另一個滾珠絲桿支撐座10、另一個帶軸承的絲桿軸承座Ⅱ9，絲桿軸承座Ⅰ7、絲桿軸承座Ⅱ9與滾珠絲桿支撐座10通過內六角圓柱頭螺釘Ⅳ22固定，滾珠絲桿支撐座10通過T型螺釘Ⅲ23、六角法蘭面螺母Ⅳ24固定在立柱1上，安裝在兩個滾珠絲桿支撐座10之間的導軌8通過1型六角螺母17、內六角圓柱頭螺釘Ⅴ25直接與立柱1固定連接，導軌滑塊13安裝在在導軌8上，滑塊連接件12與導軌滑塊13通過內六角圓柱頭螺釘Ⅱ18固定，滑塊連接件12與導軌滑塊13固定的端面的對側面與短桿軸承座15通過兩個十字頭盤頭螺釘14固定連接，短桿軸承座15中安裝的深溝球軸承19與平行四邊形機構L的邊連接。

所述滑塊連接件12與滾珠絲桿11接觸的一個端面通過內六角圓柱頭螺釘固定絲桿滑塊16。