[發(fā)明專利]一種變胞并聯(lián)機器人

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910655279.X
• 申請日: 2019-07-19
• 公開（公告）號: CN110238827B
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發(fā)明（設計）人: 韓偉娜;王冰
• 申請（專利權）人: 北華航天工業(yè)學院
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00
• 代理公司: 北京科億知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 李興林

1.一種變胞并聯(lián)機器人，其特征在于：包括固定平臺（1）和運動平臺（2），所述固定平臺（1）和運動平臺（2）通過三條呈圓周均布的變胞混聯(lián)支鏈相連，三條所述變胞混聯(lián)支鏈的結構相同，分別為第一變胞混聯(lián)支鏈（3）、第二變胞混聯(lián)支鏈（4）和第三變胞混聯(lián)支鏈（5），所述第一變胞混聯(lián)支鏈（3）、第二變胞混聯(lián)支鏈（4）和第三變胞混聯(lián)支鏈（5）分別通過第一連接桿（6）、第二連接桿（7）和第三連接桿（8）與所述運動平臺（2）相連，所述第一連接桿（6）、第二連接桿（7）和第三連接桿（8）結構相同均設計為L狀且與所述運動平臺（2）連接為一體結構；

所述變胞混聯(lián)支鏈包括一個變胞單環(huán)閉鏈和一個四自由度串聯(lián)支鏈，所述變胞單環(huán)閉鏈連接在所述固定平臺（1）上，所述四自由度串聯(lián)支鏈的頂端連接在所述運動平臺（2）上；

所述變胞單環(huán)閉鏈包括一個虎克鉸、一個第一移動副（210）、第三轉動副（203）、第四轉動副（204）和第五轉動副（205）；所述虎克鉸包括第一轉動副（201）和第二轉動副（202），所述第一轉動副（201）安裝在所述固定平臺（1）上，所述第一轉動副（201）和第二轉動副（202）的軸線正交連接，所述第二轉動副（202）的上方連接有第一連桿（211）；所述第一移動副（210）安裝在所述固定平臺（1）上，所述第五轉動副（205）通過第四連桿（214）連接在所述第一移動副（210）的移動桿上，所述第五轉動副（205）的通過第三連桿（213）與所述第四轉動副（204）相連，所述第四轉動副（204）與所述第三轉動副（203）通過第二連桿（212）相連，所述第三轉動副（203）與所述虎克鉸之間通過所述第一連桿（211）相連；

所述第一轉動副（201）與第五轉動副（205）的軸線共線，第一移動副（210）的軸線與所述第一轉動副（201）的軸線平行；

所述第一移動副（210）具體包括與所述固定平臺（1）相連的兩個導向環(huán)和插接在所述導向環(huán)內(nèi)的移動桿，兩個所述導向環(huán)的圓形截面軸線位于同一條直線上，且所述移動桿沿所述導向環(huán)的軸線直線移動；

選取第一轉動副（201）和第一移動副（210）為變胞單環(huán)閉鏈的輸入副，第一連桿（211）為變胞單環(huán)閉鏈的輸出構件；當鎖死第一轉動副（201），驅動第一移動副（210），變胞單環(huán)閉鏈由初始位形切換為子構態(tài)A；當鎖死第一移動副（210），驅動第一轉動副（201），變胞單環(huán)閉鏈由初始位形切換為子構態(tài)B；當同時驅動第一轉動副（201）和第一移動副（210），變胞單環(huán)閉鏈由初始位形切換為子構態(tài)C；當三條變胞混聯(lián)支鏈在A、B和C三種不同工作模式間切換時，變胞并聯(lián)機器人機構相應具有3T3R、3T2R、2T3R、3T1R、2T2R、1T3R、3T、2T1R、1T2R和3R共十種不同的工作模式。

2.根據(jù)權利要求1所述的變胞并聯(lián)機器人，其特征在于：所述四自由度串聯(lián)支鏈包括第六轉動副（206）、第三移動副（207）和第七轉動副（208），所述第六轉動副（206）通過轉接桿（209）連接在所述變胞單環(huán)閉鏈的第一連桿（211）的中部，所述第六轉動副（206）和第三移動副（207）之間通過第五連桿（216）相連，所述第三移動副（207）和所述第七轉動副（208）通過第二移動副（215）相連，所述第七轉動副（208）與所述運動平臺（2）相連；

所述第三移動副（207）和所述第七轉動副（208）的軸線正交，所述第三移動副（207）的軸線與所述第二轉動副（202）和第三轉動副（203）的軸線平行。

3.根據(jù)權利要求1所述的變胞并聯(lián)機器人，其特征在于：所述四自由度串聯(lián)支鏈包括圓柱副（207-1）和第七轉動副（208），所述圓柱副（207-1）連接在第五連桿（216）上，所述第五連桿（216）通過轉接桿（209）連接在所述變胞單環(huán)閉鏈的第一連桿（211）的中部，所述圓柱副（207-1）和所述第七轉動副（208）通過第二移動副（215）相連，所述第七轉動副（208）與所述運動平臺（2）相連；

所述圓柱副（207-1）和所述第七轉動副（208）的軸線正交，所述圓柱副（207-1）的軸線與所述第二轉動副（202）和第三轉動副（203）的軸線平行。