[發(fā)明專利]一種變胞并聯(lián)機(jī)器人

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910655279.X
• 申請(qǐng)日: 2019-07-19
• 公開（公告）號(hào): CN110238827B
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓偉娜;王冰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北華航天工業(yè)學(xué)院
• 主分類號(hào): B25J9/00
• 分類號(hào): B25J9/00
• 代理公司: 北京科億知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11350
• 代理人: 李興林

本發(fā)明公開了一種變胞并聯(lián)機(jī)器人，包括固定平臺(tái)和運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，所述固定平臺(tái)和運(yùn)動(dòng)平臺(tái)通過(guò)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(jié)構(gòu)相同，分別為第一變胞混聯(lián)支鏈、第二變胞混聯(lián)支鏈和第三變胞混聯(lián)支鏈，第一變胞混聯(lián)支鏈、第二變胞混聯(lián)支鏈和第三變胞混聯(lián)支鏈分別通過(guò)第一連接桿、第二連接桿和第三連接桿與運(yùn)動(dòng)平臺(tái)相連，第一、第二、第三連接桿結(jié)構(gòu)相同且與運(yùn)動(dòng)平臺(tái)連接為一體結(jié)構(gòu)。本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊，當(dāng)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(shí)，該變胞并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)相應(yīng)可具有3T3R、3T2R、2T3R、3T1R、2T2R、1T3R、3T、2T1R、1T2R和3R共十種不同的工作模式，滿足實(shí)際工程的不同工作任務(wù)需求變換其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和自由度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機(jī)構(gòu)學(xué)與機(jī)器人學(xué)領(lǐng)域，尤其涉及一種變胞并聯(lián)機(jī)器人。

背景技術(shù)

在機(jī)構(gòu)學(xué)與機(jī)器人學(xué)發(fā)展的早期階段，人們普遍關(guān)注的是具有固定自由度和單一工作模式的傳統(tǒng)機(jī)器人機(jī)構(gòu)。

然而，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，具有多個(gè)工作階段、多功能和靈巧操作能力的集成化裝備的需求與日俱增。特別是在工業(yè)生產(chǎn)和生活應(yīng)用中的機(jī)器人領(lǐng)域，對(duì)具有能夠?qū)崿F(xiàn)多種不同工作模式轉(zhuǎn)換，進(jìn)而適應(yīng)不同工作任務(wù)需求的一體化機(jī)器人系統(tǒng)有著更多的需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)之不足，提出一種變胞并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)，其可根據(jù)實(shí)際工程的不同工作任務(wù)需求變換其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和自由度。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

本發(fā)明一種變胞并聯(lián)機(jī)器人，包括固定平臺(tái)和運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，所述固定平臺(tái)和運(yùn)動(dòng)平臺(tái)通過(guò)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(jié)構(gòu)相同，分別為第一變胞混聯(lián)支鏈、第二變胞混聯(lián)支鏈和第三變胞混聯(lián)支鏈，所述第一變胞混聯(lián)支鏈、第二變胞混聯(lián)支鏈和第三變胞混聯(lián)支鏈分別通過(guò)第一連接桿、第二連接桿和第三連接桿與所述運(yùn)動(dòng)平臺(tái)相連，所述第一連接桿、第二連接桿和第三連接桿結(jié)構(gòu)相同均設(shè)計(jì)為L(zhǎng)狀且與所述運(yùn)動(dòng)平臺(tái)連接為一體結(jié)構(gòu)；所述變胞混聯(lián)支鏈包括一個(gè)變胞單環(huán)閉鏈和一個(gè)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(tái)上，所述四自由度串聯(lián)支鏈的頂端連接在所述運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上。

進(jìn)一步的，所述變胞單環(huán)閉鏈包括一個(gè)虎克鉸、一個(gè)第一移動(dòng)副、第三轉(zhuǎn)動(dòng)副、第四轉(zhuǎn)動(dòng)副和第五轉(zhuǎn)動(dòng)副，所述虎克鉸包括第一轉(zhuǎn)動(dòng)副和第二轉(zhuǎn)動(dòng)副，所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)副安裝在所述固定平臺(tái)上，所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)副和第二轉(zhuǎn)動(dòng)副的軸線正交連接，所述第二轉(zhuǎn)動(dòng)副的上方連接有第一連桿；所述第一移動(dòng)副安裝在所述固定平臺(tái)上，所述第五轉(zhuǎn)動(dòng)副通過(guò)第四連桿連接在所述第一移動(dòng)副的移動(dòng)桿上，所述第五轉(zhuǎn)動(dòng)副的通過(guò)第三連桿與所述第四轉(zhuǎn)動(dòng)副相連，所述第四轉(zhuǎn)動(dòng)副與所述第三轉(zhuǎn)動(dòng)副通過(guò)第二連桿相連，所述第三轉(zhuǎn)動(dòng)副與所述虎克鉸之間通過(guò)所述第一連桿相連；所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)副與第五轉(zhuǎn)動(dòng)副的軸線共線，第一移動(dòng)副的軸線與所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)副的軸線平行。

再進(jìn)一步的，所述四自由度串聯(lián)支鏈包括第六轉(zhuǎn)動(dòng)副、第三移動(dòng)副和第七轉(zhuǎn)動(dòng)副，所述第六轉(zhuǎn)動(dòng)副通過(guò)轉(zhuǎn)接桿連接在所述變胞單環(huán)閉鏈的第一連桿的中部，所述第六轉(zhuǎn)動(dòng)副和第三移動(dòng)副之間通過(guò)第五連桿相連，所述第三移動(dòng)副和所述第七轉(zhuǎn)動(dòng)副通過(guò)第二移動(dòng)副相連，所述第七轉(zhuǎn)動(dòng)副與所述運(yùn)動(dòng)平臺(tái)相連；所述第三移動(dòng)副和所述第七轉(zhuǎn)動(dòng)副的軸線正交，所述第三移動(dòng)副的軸線與所述第二轉(zhuǎn)動(dòng)副和第三轉(zhuǎn)動(dòng)副的軸線平行。

再進(jìn)一步的，所述四自由度串聯(lián)支鏈包括圓柱副和第七轉(zhuǎn)動(dòng)副，所述圓柱副連接在第五連桿上，所述第五連桿通過(guò)轉(zhuǎn)接桿連接在所述變胞單環(huán)閉鏈的第一連桿的中部，所述圓柱副和所述第七轉(zhuǎn)動(dòng)副通過(guò)第二移動(dòng)副相連，所述第七轉(zhuǎn)動(dòng)副與所述運(yùn)動(dòng)平臺(tái)相連；所述圓柱副和所述第七轉(zhuǎn)動(dòng)副的軸線正交，所述圓柱副的軸線與所述第二轉(zhuǎn)動(dòng)副和第三轉(zhuǎn)動(dòng)副的軸線平行。

再進(jìn)一步的，所述第一移動(dòng)副具體包括與所述固定平臺(tái)相連的兩個(gè)導(dǎo)向環(huán)和插接在所述導(dǎo)向環(huán)內(nèi)的移動(dòng)桿，兩個(gè)所述導(dǎo)向環(huán)的圓形截面軸線位于同一條直線上，且所述移動(dòng)桿沿所述導(dǎo)向環(huán)的軸線直線移動(dòng)。