[發明專利]一種六自由度并聯機器人

在審

• 申請號: 202210456636.1
• 申請日: 2022-04-28
• 公開（公告）號: CN114932535A
• 公開（公告）日: 2022-08-23
• 發明（設計）人: 于洪健;杜志江;沈詳宇;王浩
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00
• 代理公司: 北京隆源天恒知識產權代理有限公司 11473
• 代理人: 尤玲玲

本發明提供了一種六自由度并聯機器人，涉及機器人技術領域，所述六自由度并聯機器人包括動平臺、靜平臺及至少一條支鏈，各支鏈設于動平臺與靜平臺之間，支鏈包括由靜平臺到動平臺方向依次連接的第一圓柱副、第二圓柱副及第三圓柱副，同一支鏈的第一圓柱副的軸線、第二圓柱副的軸線和第三圓柱副的軸線依次正交。本發明的六自由度并聯機器人，每條支鏈均有三個圓柱副，可實現六個自由度的運動，大大增加支鏈的運動范圍；而且支鏈上的各圓柱副軸線彼此相互垂直，解算機構模型更為簡單，動平臺的位置解算更為準確。

技術領域

本發明涉及機器人技術領域，具體而言，涉及一種六自由度并聯機器人。

背景技術

傳統的六自由度并聯機器人，一般在動靜平臺之間設置六條由直線運動副構成的支鏈，動平臺的六維空間運動由六個直線運動副的共同運動決定，單條支鏈只有一個直線運動副，支鏈運動范圍受限；各直線運動副呈任意方向設置，六自由度并聯機器人運動學模型復雜，動平臺通常無法得到準確唯一的運動學正解。

發明內容

本發明旨在提出一種六自由度并聯機器人，以解決現有六自由度并聯機器人的單鏈運動范圍受限，以及動平臺位置解算不準確的技術問題。

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣的：

一種六自由度并聯機器人，包括動平臺、靜平臺及至少一條支鏈，各所述支鏈設于所述動平臺與所述靜平臺之間，所述支鏈包括由所述靜平臺到所述動平臺方向依次連接的第一圓柱副、第二圓柱副及第三圓柱副，同一所述支鏈的所述第一圓柱副的軸線、所述第二圓柱副的軸線和所述第三圓柱副的軸線依次正交。

本發明所述的六自由度并聯機器人，每條支鏈均有三個圓柱副，由于每個圓柱副包括一個直線運動副和一個轉動副，使得每條支鏈可單獨實現六個自由度的運動，大大增加支鏈的運動范圍，可通過驅動支鏈上的圓柱副中的直線運動副和/或轉動副實現六自由度，機器人構成六自由度的方式相較于傳統六自由度并聯機器人大大增加；而且支鏈上的第一圓柱副、第二圓柱副及第三圓柱副的軸線兩兩相互垂直，分別沿X軸、Y軸、Z軸所示方向設置，每條支鏈可以帶動動平臺實現沿X軸、Y軸、Z軸方向的平動，以及繞X軸、Y軸及Z軸方向的轉動，解算機構模型更為簡單，動平臺的位置解算更為準確。

可選地，各所述支鏈的所述第一圓柱副的軸線相互平行或重合，各所述支鏈的所述第三圓柱副的軸線相互平行；

或者，各所述支鏈的所述第一圓柱副的軸線相交或交叉，各所述支鏈的所述第三圓柱副的軸線相交或交叉設置。

可選地，各所述支鏈的所述第二圓柱副的軸線相互平行。

可選地，所述支鏈至少設有三條，每條所述支鏈的所述第一圓柱副、所述第二圓柱副及所述第三圓柱副中的兩個副為主動副。

可選地，所述主動副為相應圓柱副中的直線運動副。

可選地，所述主動副適于通過直線電機驅動。

可選地，所述支鏈設有三條，分別為第一支鏈、第二支鏈及第三支鏈，所述第一支鏈的所述第二圓柱副及所述第三圓柱副為主動副，所述第二支鏈的所述第二圓柱副及所述第三圓柱副為主動副，所述第三支鏈的所述第一圓柱副及所述第二圓柱副為主動副。

可選地，三條所述支鏈中的其中兩條所述支鏈的第一圓柱副的軸線重合；

或者，三條所述支鏈的所述第一圓柱副的軸線依次相交，三條所述支鏈的所述第三圓柱副的軸線相交于一點；

或者，三條所述支鏈的所述第一圓柱副的軸線兩兩交叉，三條所述支鏈的所述第三圓柱副的軸線相交或交叉設置。

可選地，所述支鏈設有四條，其中兩條所述支鏈的第一圓柱副的軸線重合，另兩條所述支鏈的第三圓柱副的軸線重合；

或者，四條所述支鏈的第一圓柱副的軸線依次相交，四條所述支鏈的所述第三圓柱副的軸線相交于一點。