專利名稱：一種具有二維平動二維轉(zhuǎn)動的并聯(lián)機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機(jī)器人，特別是涉及一種機(jī)器人的具有空間二維平動二維轉(zhuǎn)動的
并聯(lián)機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
中國專利00105935. 1公開了一種可實(shí)現(xiàn)二維平動二維轉(zhuǎn)動的并聯(lián)機(jī)構(gòu)，包括固 定架、動平臺、以及連接動平臺和固定架的四條支鏈組成；其中，兩條支鏈由一端為轉(zhuǎn)動副、 另一端為球鉸鏈的伸縮桿組成；另外兩條支鏈由一端為球鉸鏈、另一端為球鉸鏈或虎克鉸 的伸縮桿組成；連接動平臺和固定架的各四個(gè)鉸鏈呈交叉分布。 由于在上述機(jī)構(gòu)中，各支鏈采用帶驅(qū)動的伸縮桿連接動平臺和固定架，其存在的 不足在于；當(dāng)伸縮桿伸長時(shí)，機(jī)構(gòu)的剛度較差；由于伸縮桿上驅(qū)動負(fù)載的限制，不易實(shí)現(xiàn)高 速運(yùn)動。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種可有效提高機(jī)構(gòu)剛度且可 實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)動的二維平動二維轉(zhuǎn)動的并聯(lián)機(jī)構(gòu)。 本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是一種具有二維平 動二維轉(zhuǎn)動的并聯(lián)機(jī)構(gòu)，包括固定架、動平臺以及對稱布置在所述固定架與動平臺之間、設(shè) 有驅(qū)動裝置的四條支鏈；所述四條支鏈有兩種結(jié)構(gòu)；其中一種結(jié)構(gòu)的支鏈包括直線導(dǎo)軌、 安裝在所述直線導(dǎo)軌內(nèi)的驅(qū)動塊和兩端含有轉(zhuǎn)動鉸鏈的定長連接桿；另一種結(jié)構(gòu)的支鏈包 括直線導(dǎo)軌、安裝在所述直線導(dǎo)軌內(nèi)的驅(qū)動塊和兩端含有球鉸鏈的定長連接桿；所述兩種 結(jié)構(gòu)的四條支鏈交叉布置，所述定長連接桿的一端與所述動平臺連接，另一端與驅(qū)動塊連 接；所述動平臺由軸線相互垂直的主平臺和叉狀軸通過轉(zhuǎn)動副連接，所述主平臺繞所述叉 狀軸的軸線轉(zhuǎn)動。 每條支鏈的驅(qū)動裝置包括伺服電機(jī)及與其連接的滾珠絲杠。
每條支鏈的驅(qū)動裝置為直線電機(jī)。 本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)動方式明確，可滿足復(fù)雜抓放操作 的要求。由于連接桿為定長桿，驅(qū)動裝置可布置在固定架上，使慣性負(fù)載降低，因而機(jī)構(gòu)在 不同的作業(yè)范圍內(nèi)都具有較高的剛度，且易實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)動。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖中，1、固定架，2、直線導(dǎo)軌，3、驅(qū)動塊11，4、驅(qū)動塊1，5、連接桿11，6、連接桿I， 7、主平臺，8、叉狀軸，9、叉狀軸的軸線，10、動平臺，11、主平臺軸線。
具體實(shí)施例方式
為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，茲例舉以下實(shí)施例，并配合附圖 詳細(xì)說明如下 如圖1所示，本發(fā)明的一種具有二維平動二維轉(zhuǎn)動的并聯(lián)機(jī)構(gòu)，包括固定架1、動 平臺10以及對稱布置在所述固定架1與動平臺10之間的四條支鏈構(gòu)成；其中兩條支鏈由 直線導(dǎo)軌2、驅(qū)動塊14和兩端含有轉(zhuǎn)動副的定長連接桿16組成，另外兩條支鏈由直線導(dǎo)軌 2、驅(qū)動塊113和兩端含有球鉸鏈的定長連接桿115組成；上述兩種結(jié)構(gòu)的四條鉸鏈交叉布 置，所述的連接桿16的一端與所述叉狀軸8連接，另一端與連接在直線導(dǎo)軌2上的驅(qū)動塊 14連接；所述的連接桿115的一端與所述主平臺7連接，另一端與連接在直線導(dǎo)軌2上的 驅(qū)動塊113連接。所述的動平臺10由軸線相互垂直的主平臺7和叉狀軸8通過轉(zhuǎn)動副連 接，主平臺7可繞叉狀軸的軸線9實(shí)現(xiàn)一維轉(zhuǎn)動。 本實(shí)施例中，通過四條支鏈的共同運(yùn)動，動平臺IO可實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)平面內(nèi)的二維平 動，當(dāng)含連接桿115的兩條支鏈固定時(shí)，含連接桿16的兩條支鏈和叉狀軸8共同運(yùn)動可實(shí) 現(xiàn)叉狀軸8繞主平臺軸線11的一維轉(zhuǎn)動；當(dāng)含連接桿16的兩條支鏈固定時(shí)，含連接桿115 的兩條支鏈和主平臺7共同運(yùn)動可實(shí)現(xiàn)主平臺7繞叉狀軸軸線9的一維轉(zhuǎn)動。
本實(shí)施例中，驅(qū)動部分可采用伺服電機(jī)_滾珠絲杠的結(jié)構(gòu)形式，為驅(qū)動塊提供一 個(gè)移動自由度，為了達(dá)到同樣的目的，還可以采用直線電機(jī)驅(qū)動方式，為驅(qū)動塊提供一個(gè)移 動自由度。當(dāng)然，在具體實(shí)施時(shí)，采用其它任意一種可實(shí)現(xiàn)相同運(yùn)動功能的結(jié)構(gòu)形式作為驅(qū) 動方式都是可以的。 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其不同點(diǎn)在于 (1)動平臺10由可相互轉(zhuǎn)動且垂直相交的兩部分組成； (2)連接桿采用了定長桿； (3)連接桿16與驅(qū)動塊14采用轉(zhuǎn)動副連接； 本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)動方式明確，可滿足復(fù)雜抓放操作的要求。由于連接桿為定長 桿，慣性負(fù)載降低，因而機(jī)構(gòu)在不同的作業(yè)范圍內(nèi)都具有較高的剛度，且易實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)動。
盡管上面結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上 述的具體實(shí)施方式
，上述的具體實(shí)施方式
僅僅是示意性的，并不是限制性的，本領(lǐng)域的普通 技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可 以作出很多形式，這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種具有二維平動二維轉(zhuǎn)動的并聯(lián)機(jī)構(gòu)，包括固定架、動平臺以及對稱布置在所述固定架與動平臺之間、設(shè)有驅(qū)動裝置的四條支鏈；其特征在于，所述四條支鏈有兩種結(jié)構(gòu)；其中一種結(jié)構(gòu)的支鏈包括直線導(dǎo)軌、安裝在所述直線導(dǎo)軌內(nèi)的驅(qū)動塊和兩端含有轉(zhuǎn)動鉸鏈的定長連接桿；另一種結(jié)構(gòu)的支鏈包括直線導(dǎo)軌、安裝在所述直線導(dǎo)軌內(nèi)的驅(qū)動塊和兩端含有球鉸鏈的定長連接桿；所述兩種結(jié)構(gòu)的四條支鏈交叉布置，所述定長連接桿的一端與所述動平臺連接，另一端與驅(qū)動塊連接；所述動平臺由軸線相互垂直的主平臺和叉狀軸通過轉(zhuǎn)動副連接，所述主平臺繞所述叉狀軸的軸線轉(zhuǎn)動。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有二維平動二維轉(zhuǎn)動的并聯(lián)機(jī)構(gòu)，其特征是，每條支鏈的驅(qū)動裝置包括伺服電機(jī)及與其連接的滾珠絲杠。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有二維平動二維轉(zhuǎn)動的并聯(lián)機(jī)構(gòu)，其特征是，每條支鏈的驅(qū)動裝置為直線電機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有二維平動二維轉(zhuǎn)動的并聯(lián)機(jī)構(gòu)，包括固定架、動平臺以及對稱布置在所述固定架與動平臺之間、設(shè)有驅(qū)動裝置的四條支鏈；所述四條支鏈有兩種結(jié)構(gòu)；其中一種結(jié)構(gòu)的支鏈包括直線導(dǎo)軌、安裝在所述直線導(dǎo)軌內(nèi)的驅(qū)動塊和兩端含有轉(zhuǎn)動鉸鏈的定長連接桿；另一種結(jié)構(gòu)的支鏈包括直線導(dǎo)軌、安裝在所述直線導(dǎo)軌內(nèi)的驅(qū)動塊和兩端含有球鉸鏈的定長連接桿；所述兩種結(jié)構(gòu)的四條支鏈交叉布置，所述定長連接桿的一端與所述動平臺連接，另一端與驅(qū)動塊連接；所述動平臺由軸線相互垂直的主平臺和叉狀軸通過轉(zhuǎn)動副連接，所述主平臺繞所述叉狀軸的軸線轉(zhuǎn)動。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)動方式明確，可滿足復(fù)雜抓放操作的要求由于連接桿為定長桿，慣性負(fù)載降低，因而機(jī)構(gòu)在不同的作業(yè)范圍內(nèi)都具有較高的剛度，且易實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)動。
文檔編號B25J11/00GK101708612SQ20091022810
公開日2010年5月19日 申請日期2009年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月9日
發(fā)明者劉海濤, 宋軼民, 張利敏, 梅江平, 王攀峰, 趙學(xué)滿, 黃田 申請人:天津大學(xué)