專利名稱：一種角度放大并聯(lián)機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種角度放大并聯(lián)機構(gòu)，具體地說涉及用于調(diào)節(jié)空間物體姿態(tài)的一種角度放大并聯(lián)機構(gòu)。
背景技術(shù)：
并聯(lián)機構(gòu)的研究可以回溯至20世紀30年代。1931年，Gwinnett在其專利中提出了一種基于球面并聯(lián)機構(gòu)的娛樂裝置；1940年，Pollard在其專利中提出了一種空間工業(yè)并聯(lián)機構(gòu)，用于汽車的噴漆；之后Gough在1962年發(fā)明了一種基于并聯(lián)機構(gòu)的六自由度輪胎檢測裝置；1965年，德國Mewar首次對Gough發(fā)明的這種機構(gòu)進行了機構(gòu)學(xué)意義上的研究，并作為飛行模擬器運動產(chǎn)生裝置用與訓(xùn)練飛行員，被命名為Sewart機構(gòu)。澳大利亞著名機構(gòu)學(xué)教授Hunt于1978年首次提出將六自由度并聯(lián)機構(gòu)用于機器人手臂。隨后 Maccallion和Wiam. D. J首次將該機構(gòu)按操作器設(shè)計，成功的將Mewart機構(gòu)用于裝配生產(chǎn)線，標志著真正意義上的并聯(lián)機器人的誕生，從此推動了并聯(lián)機器人發(fā)展的歷史。在本發(fā)明之前，相對于串聯(lián)機器人來說，并聯(lián)機器人具有剛度大，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定緊湊， 承載能力強，但工作空間較小。其主要問題在于采用移動副或轉(zhuǎn)動副以及桿件實現(xiàn)其空間結(jié)構(gòu)，而由于桿件在空間易于干涉，因此工作空間較小。這樣，增大并聯(lián)機器人工作空間就顯得非常緊迫。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述缺陷，研制一種角度放大并聯(lián)機構(gòu)。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種角度放大并聯(lián)機構(gòu)，其主要技術(shù)特征在于由傳動機構(gòu)和驅(qū)動機構(gòu)構(gòu)成，傳動機構(gòu)中上平臺、中間傳動體、下平臺上均設(shè)有柔索孔；驅(qū)動機構(gòu)中電機、減速器固定在安裝板上，安裝板固定在固定座上；柔索通過柔索孔將上平臺、中間傳動體、下平臺連接起來，電機輸出軸與減速器輸入軸同軸聯(lián)接，減速器輸出軸與柔索連接。本發(fā)明的優(yōu)點和效果在于一種角度放大并聯(lián)機構(gòu)，采用多中間傳動體對滾實現(xiàn)角度放大，同時控制多根柔索，可以實現(xiàn)末端到達空間任意位置。電機帶動減速器輸入軸轉(zhuǎn)動，減速器輸出軸拉動柔索，使上平臺和中間轉(zhuǎn)動體相對于下平臺作對滾運動，控制柔索的長度，可以實現(xiàn)上平臺到達空間任意位置。由于每個中間傳動體都發(fā)生對滾，上平臺轉(zhuǎn)動角度可以實現(xiàn)放大功能。本發(fā)明的其他優(yōu)點和效果將在下面繼續(xù)說明。


圖1—本發(fā)明處于垂直狀態(tài)示意圖。圖2——本發(fā)明角度放大示意圖。
圖3——圖1中俯視中物體1、上平臺2、中間傳動體3、左柔索4、右柔索15、前柔索14、后柔索13、 下平臺5、電機6、電機安裝板7、減速器8、固定座9、電機輸出軸10、減速器輸入軸18、左減速器輸出軸11、中間傳動體3上的柔索孔12、對滾角度16、偏擺角度17、左驅(qū)動機構(gòu)19、前驅(qū)動機構(gòu)20、右驅(qū)動機構(gòu)21、后驅(qū)動機構(gòu)22、右減速器輸出軸23、前減速器輸出軸M、后減速器輸出軸25。
具體實施例方式如圖1、圖2、圖3所示本發(fā)明角度放大并聯(lián)機構(gòu)包括傳動機構(gòu)和驅(qū)動機構(gòu)。傳動機構(gòu)由上平臺2、多個中間傳動體3、下平臺5組成。驅(qū)動機構(gòu)有四個，分別為左驅(qū)動機構(gòu)19、前驅(qū)動機構(gòu)20、右驅(qū)動機構(gòu)21、后驅(qū)動機構(gòu)22，它們結(jié)構(gòu)相同；每個驅(qū)動機構(gòu)均由固定座9、電機6、電機安裝板7、 減速器8組成。其位置關(guān)系是上平臺2安裝或放置物體1，下平臺5與固定座9相連；上平臺2、下平臺5和中間傳動體3上邊緣均設(shè)有多個沿圓周方向均布的柔索孔12 ；由于驅(qū)動機構(gòu)結(jié)構(gòu)相同，下面以左驅(qū)動機構(gòu)19加以說明；左柔索4通過柔索孔12，一端與上平臺2固聯(lián)，另一端與左減速器輸出軸11固聯(lián)，右柔索15、前柔索14、后柔索13與柔索4的連接方式與左柔索4和左驅(qū)動機構(gòu)19的連接方式相同，這樣，上平臺2、下平臺5、若干中間傳動體3就通過左柔索4、右柔索15、前柔索14、后柔索13連接起來；上平臺2的上面為平面，下面為曲面，下平臺5上面為曲面，下面為平面，中間傳動體3兩面均為曲面；上平臺2、中間傳動體3、下平臺5之間接觸連接均為曲面接觸連接；安裝板7固定在固定座9上，電機6固定在安裝板7上，減速器8也固定在安裝板7上，電機輸出軸10與減速器輸入軸18同軸聯(lián)接，左減速器輸出軸11 與左柔索4聯(lián)接。本發(fā)明應(yīng)用說明若左驅(qū)動機構(gòu)19的電機6帶動減速器輸入軸18轉(zhuǎn)動，左減速器輸出軸11拉動左柔索4，右柔索15、前柔索14、后柔索13同時放松，使上平臺2和中間轉(zhuǎn)動體3相對于下平臺5作對滾運動，此時物體1向左偏擺。若靠近下平臺5的中間轉(zhuǎn)動體3相對于下平臺5 的對滾角度16，則上平臺2上的物體1的偏擺角度17比對滾角度16大得多，其關(guān)系為偏擺角度17 = (2n+l) X對滾角度16，其中η為中間傳動體3的個數(shù)；若右右減速器輸出軸 23拉動右柔索15，左柔索4、前柔索14、后柔索13同時放松，使上平臺2和中間轉(zhuǎn)動體3相對于下平臺5作對滾運動，此時物體1向右偏擺。若前減速器輸出軸M拉動前柔索14，左柔索4、右柔索15、后柔索13同時放松，使上平臺2和中間轉(zhuǎn)動體3相對于下平臺5作對滾運動，此時物體1向前偏擺；若后減速器輸出軸25拉動后柔索13，左柔索4、右柔索15、前柔索14同時放松，使上平臺2和中間轉(zhuǎn)動體3相對于下平臺5作對滾運動，此時物體1向后偏擺；同理，控制左柔索4，右柔索15、前柔索14、后柔索13的長度不同，可以實現(xiàn)上平臺 2到達空間任意位置。由于每個中間傳動體3都發(fā)生對滾，上平臺2偏擺角度17可以實現(xiàn)放大功能。
權(quán)利要求
1.一種角度放大并聯(lián)機構(gòu)，其特征在于由傳動機構(gòu)和驅(qū)動機構(gòu)構(gòu)成，傳動機構(gòu)中上平臺、中間傳動體、下平臺上均設(shè)有柔索孔；驅(qū)動機構(gòu)中電機、減速器固定在安裝板上，安裝板固定在固定座上；柔索通過柔索孔將上平臺、中間傳動體、下平臺連接起來，電機輸出軸與減速器輸入軸同軸聯(lián)接，減速器輸出軸與柔索連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種角度放大并聯(lián)機構(gòu)，其特征在于柔索有4根，分右柔索、 前柔索、后柔索、左柔索，左柔索與左驅(qū)動機構(gòu)的減速器輸出軸連接，右柔索與右驅(qū)動機構(gòu)的減速器輸出軸連接，前柔索與前驅(qū)動機構(gòu)的減速器輸出軸連接，后柔索與后驅(qū)動機構(gòu)的減速器輸出軸連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種角度放大并聯(lián)機構(gòu)，其特征在于柔索孔沿上平臺、中間傳動體、下平臺邊緣圓周方向均勻設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種角度放大并聯(lián)機構(gòu)，其特征在于下平臺與固定座連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種角度放大并聯(lián)機構(gòu)，其特征在于上平臺、下平臺一面為平面，另一面為曲面，上平臺的曲面向下，下平臺的曲面向上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種角度放大并聯(lián)機構(gòu)，其特征在于中間傳動體兩面均為曲面，二個中間傳動體相互接觸連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于調(diào)節(jié)空間物體姿態(tài)的一種角度放大并聯(lián)機構(gòu)。本發(fā)明結(jié)構(gòu)是由傳動機構(gòu)和驅(qū)動機構(gòu)構(gòu)成，傳動機構(gòu)中上平臺、中間傳動體、下平臺上均設(shè)有柔索孔；驅(qū)動機構(gòu)中電機、減速器固定在安裝板上，安裝板固定在固定座上；柔索通過柔索孔將上平臺、中間傳動體、下平臺連接起來，電機輸出軸與減速器輸入軸同軸聯(lián)接，減速器輸出軸與柔索連接。本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)存在的工作空間較小缺陷。本發(fā)明采用多中間傳動體對滾實現(xiàn)角度放大，同時控制多根柔索，可以實現(xiàn)末端到達空間任意位置，即可以實現(xiàn)上平臺到達空間任意位置。由于每個中間傳動體都發(fā)生對滾，上平臺轉(zhuǎn)動角度可以實現(xiàn)放大功能。
文檔編號B25J9/08GK102310405SQ201010222458
公開日2012年1月11日 申請日期2010年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月5日
發(fā)明者張穎, 朱興龍 申請人:揚州大學(xué)