[發(fā)明專利]一種用于雙機(jī)器人協(xié)同軌跡測量的串并聯(lián)機(jī)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010765957.0
• 申請日: 2020-08-03
• 公開（公告）號: CN111923023B
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡俊山;喻強(qiáng);田威;李明
• 申請（專利權(quán)）人: 南京航空航天大學(xué)
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 陳月菊

1.一種用于雙機(jī)器人協(xié)同軌跡測量的串并聯(lián)機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述串并聯(lián)機(jī)構(gòu)包括第一并聯(lián)機(jī)構(gòu)(2)和第二并聯(lián)機(jī)構(gòu)(3)；第一并聯(lián)機(jī)構(gòu)(2)限制著法蘭盤沿著X、Y和Z方向轉(zhuǎn)動的自由度，具有沿著X、Y和Z方向移動的自由度；第二并聯(lián)機(jī)構(gòu)(3)限制著法蘭盤沿著X、Y和Z方向移動的自由度，具有沿著X、Y和Z方向轉(zhuǎn)動的自由度；第一并聯(lián)機(jī)構(gòu)(2)和第二并聯(lián)機(jī)構(gòu)(3)連接在一起使整個機(jī)構(gòu)具有X、Y和Z三個方向移動自由度和轉(zhuǎn)動自由度；

測量時，第二并聯(lián)機(jī)構(gòu)左法蘭盤(15)與第一并聯(lián)機(jī)構(gòu)右法蘭盤(16)相連接在一起，在獲取第一并聯(lián)機(jī)構(gòu)(2)和第二并聯(lián)機(jī)構(gòu)(3)的運動學(xué)正解的基礎(chǔ)上，通過矩陣的轉(zhuǎn)換解出第二并聯(lián)機(jī)構(gòu)右法蘭盤(14)與第一并聯(lián)機(jī)構(gòu)左法蘭盤(20)的姿態(tài)差異，實時計算出與第一并聯(lián)機(jī)構(gòu)左法蘭盤(20)連接的第一工業(yè)機(jī)器人(1)和與第二并聯(lián)機(jī)構(gòu)右法蘭盤(14)連接的第二工業(yè)機(jī)器人(4)之間的姿態(tài)差異；

其中，Z方向是指第一并聯(lián)機(jī)構(gòu)(2)和第二并聯(lián)機(jī)構(gòu)(3)的軸中心線的延伸方向，X方向、Y方向均垂直于Z方向，且與第一并聯(lián)機(jī)構(gòu)左法蘭盤(20)的平面平行。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于雙機(jī)器人協(xié)同軌跡測量的串并聯(lián)機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述第一并聯(lián)機(jī)構(gòu)右法蘭盤(16)上設(shè)有圓錐體突出部和半球體突出部，所述第二并聯(lián)機(jī)構(gòu)左法蘭盤(15)上設(shè)有圓錐體凹槽和半球體凹槽，所述圓錐體突出部的位置與圓錐體凹槽位置對應(yīng)，所述半球體突出部的位置與半球體凹槽的位置對應(yīng)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于雙機(jī)器人協(xié)同軌跡測量的串并聯(lián)機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述第一并聯(lián)機(jī)構(gòu)右法蘭盤(16)上設(shè)有多個圓柱形凹槽，每個圓柱形凹槽內(nèi)安裝有磁鐵，通過磁性將第一并聯(lián)機(jī)構(gòu)右法蘭盤(16)與第二并聯(lián)機(jī)構(gòu)左法蘭盤(15)連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于雙機(jī)器人協(xié)同軌跡測量的串并聯(lián)機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述第一并聯(lián)機(jī)構(gòu)(2)還包括四個第一運動支鏈、一個第二運動支鏈和三個第一長度計(18)；

所述第二運動支鏈連接在第一并聯(lián)機(jī)構(gòu)左法蘭盤(20)和第一并聯(lián)機(jī)構(gòu)右法蘭盤(16)之間，用于攜帶第一并聯(lián)機(jī)構(gòu)右法蘭盤(16)沿Z方向移動；四個所述第一運動支鏈相對于第一并聯(lián)機(jī)構(gòu)左法蘭盤(20)和第一并聯(lián)機(jī)構(gòu)右法蘭盤(16)對稱布置，用于攜帶第一并聯(lián)機(jī)構(gòu)右法蘭盤(16)沿X和Y方向移動；

兩個所述第一長度計(18)固定在兩個相鄰第一運動支鏈上，用于測量第一并聯(lián)機(jī)構(gòu)右法蘭盤(16)在X和Y方向上的位移變化量；

另一個所述第一長度計(18)固定在第二運動支鏈上，用于測量第一并聯(lián)機(jī)構(gòu)右法蘭盤(16)在Z方向上的位移變化量。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于雙機(jī)器人協(xié)同軌跡測量的串并聯(lián)機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述第一運動支鏈包括依次連接的轉(zhuǎn)動副(5)、上連桿(6)、下連桿(7)和圓柱副(8)；

所述轉(zhuǎn)動副(5)固接在第一并聯(lián)機(jī)構(gòu)左法蘭盤(20)上，所述上連桿(6)的一端于轉(zhuǎn)動副(5)鉸接，另一端與下連桿(7)鉸接，所述圓柱副(8)固接在第一并聯(lián)機(jī)構(gòu)右法蘭盤(16)上，下連桿(7)不與上連桿(6)鉸接的一端鉸接在圓柱副(8)上。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于雙機(jī)器人協(xié)同軌跡測量的串并聯(lián)機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述第二運動支鏈包括相互連接的第一伸縮桿(17)和圓形套筒(19)；

所述圓形套筒(19)和第一伸縮桿(17)分別垂直連接在第一并聯(lián)機(jī)構(gòu)左法蘭盤(20)和第一并聯(lián)機(jī)構(gòu)右法蘭盤(16)的兩個相對面上，圓形套筒(19)和第一伸縮桿(17)的軸中心線重合；所述第一伸縮桿(17)上設(shè)置有擋塊，擋塊的尺寸大于圓形套筒(19)的內(nèi)徑尺寸。