專(zhuān)利名稱(chēng)：一種含rprpr閉環(huán)子鏈的兩自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)器人領(lǐng)域，特別是一種含RPRPR閉環(huán)子鏈的兩自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
并聯(lián)機(jī)構(gòu)和傳統(tǒng)的串聯(lián)機(jī)構(gòu)相比較，具有以下特點(diǎn)無(wú)累積誤差，精度較高；驅(qū)動(dòng)裝置可置于定平臺(tái)上或接近定平臺(tái)的位置，這樣運(yùn)動(dòng)部分重量輕，速度高，動(dòng)態(tài)響應(yīng)好；結(jié)構(gòu)緊湊，剛度高，承載能力大；完全對(duì)稱(chēng)的并聯(lián)機(jī)構(gòu)具有較好的各向同性。由于并聯(lián)機(jī)構(gòu)本身就比較復(fù)雜，如果分支再含有閉環(huán)的話，其機(jī)構(gòu)將會(huì)更加復(fù)雜，所以一般來(lái)說(shuō)，對(duì)稱(chēng)的、分支不含閉環(huán)的并聯(lián)機(jī)構(gòu)才會(huì)具有最典型的性質(zhì)，但是如果閉環(huán)應(yīng)用的恰當(dāng)，并聯(lián)機(jī)構(gòu)的性能將會(huì)更加卓越，如著名的delta機(jī)構(gòu)。另外，現(xiàn)有的并聯(lián)機(jī)構(gòu)，其支鏈?zhǔn)苓B接方式的限制， 一般只有一個(gè)主動(dòng)桿連接在固結(jié)在機(jī)架上的驅(qū)動(dòng)上，這樣的話多自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)為實(shí)現(xiàn)其運(yùn)動(dòng)就需要多條支鏈或采取支鏈上串聯(lián)多個(gè)主動(dòng)桿的方式，然而多條支鏈的并聯(lián)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)復(fù)雜控制困難，支鏈上串聯(lián)多個(gè)主動(dòng)桿會(huì)影響并聯(lián)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種含閉環(huán)子鏈的兩自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)，解決傳統(tǒng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)一條支鏈多個(gè)驅(qū)動(dòng)不能同時(shí)連接在機(jī)架上的缺點(diǎn)。本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案達(dá)到上述目的一種含閉環(huán)子鏈的兩自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)， 包括RPRPR閉環(huán)子鏈和執(zhí)行機(jī)構(gòu)子鏈。所述RPRPR閉環(huán)子鏈由第一主動(dòng)桿、第一連桿、第二主動(dòng)桿第二連桿及機(jī)架連接而成，第一主動(dòng)桿一端通過(guò)第一轉(zhuǎn)動(dòng)副跟機(jī)架和第一步進(jìn)電機(jī)鏈接，第一主動(dòng)桿另一端通過(guò)第一移動(dòng)副與第一連桿連接，第一連桿另一端通過(guò)第三轉(zhuǎn)動(dòng)副與第二連桿連接，第二連桿另一端通過(guò)第二移動(dòng)副與第二主動(dòng)桿連接，第二主動(dòng)桿另一端通過(guò)第二轉(zhuǎn)動(dòng)副與機(jī)架和第二步進(jìn)電機(jī)連接。第一步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)第一主動(dòng)桿轉(zhuǎn)動(dòng)和第二步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)第二主動(dòng)桿轉(zhuǎn)動(dòng)可控制第一轉(zhuǎn)臺(tái)在RPRPR閉環(huán)子鏈所在平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)。所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)子鏈由第一轉(zhuǎn)臺(tái)、第二轉(zhuǎn)臺(tái)、第三連桿、第四連桿、第五連桿、第六連桿及動(dòng)平臺(tái)連接而成，第一轉(zhuǎn)臺(tái)通過(guò)第三轉(zhuǎn)動(dòng)副與第一連桿連接，第一轉(zhuǎn)臺(tái)通過(guò)第四轉(zhuǎn)動(dòng)副與第三連桿連接，第一轉(zhuǎn)臺(tái)通過(guò)第五轉(zhuǎn)動(dòng)副與第四連桿連接，第三連桿另一端通過(guò)第六轉(zhuǎn)動(dòng)副與動(dòng)平臺(tái)和第五連桿連接，第四連桿另一端通過(guò)第七轉(zhuǎn)動(dòng)副與動(dòng)平臺(tái)連接，動(dòng)平臺(tái)通過(guò)第八轉(zhuǎn)動(dòng)副與第六連桿連接，第五連桿另一端通過(guò)第九轉(zhuǎn)動(dòng)副與第二轉(zhuǎn)臺(tái)連接，第六連桿另一端通過(guò)第十轉(zhuǎn)動(dòng)副與第二轉(zhuǎn)臺(tái)連接，第二轉(zhuǎn)臺(tái)通過(guò)第十一轉(zhuǎn)動(dòng)副與機(jī)架連接，第一轉(zhuǎn)臺(tái)在所在平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)可實(shí)現(xiàn)動(dòng)平臺(tái)的空間兩自由度運(yùn)動(dòng)。所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)副、第二轉(zhuǎn)動(dòng)副、第三轉(zhuǎn)動(dòng)副、第i^一轉(zhuǎn)動(dòng)副的旋轉(zhuǎn)軸線相互平行， 第三連桿與第四連桿等長(zhǎng)平行，第五連桿與第六連桿等長(zhǎng)平行。本發(fā)明的突出優(yōu)點(diǎn)在于I、通過(guò)閉環(huán)子鏈控制機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)，機(jī)構(gòu)支鏈可有多個(gè)主動(dòng)桿連接在機(jī)架上；
2、所有主動(dòng)桿都連接在機(jī)架上，桿件做成輕桿，機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)慣量小，動(dòng)力學(xué)性能好；3、通過(guò)在動(dòng)平臺(tái)上安裝各種不同用途的末端執(zhí)行器，本機(jī)構(gòu)可應(yīng)用到抓取、搬運(yùn)、 碼垛等工作中。


圖I為本發(fā)明所述一種含圖。
圖2為本發(fā)明所述一種含圖。
圖3為本發(fā)明所述一種含圖。
圖4為本發(fā)明所述一種含圖。
RPRPR
RPRPR
RPRPR
RPRPR
閉環(huán)子鏈的兩自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)的第一結(jié)構(gòu)示意閉環(huán)子鏈的兩自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)的第二結(jié)構(gòu)示意閉環(huán)子鏈的兩自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)的第一工作示意閉環(huán)子鏈的兩自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)的第二工作示意
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步說(shuō)明。對(duì)照?qǐng)DI和圖2，一種含閉環(huán)子鏈的兩自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)，包括RPRPR閉環(huán)子鏈和執(zhí)行機(jī)構(gòu)子鏈。所述RPRPR閉環(huán)子鏈由第一主動(dòng)桿4、第一連桿6、第二主動(dòng)桿12、第二連桿10及機(jī)架I連接而成，第一主動(dòng)桿4 一端通過(guò)第一轉(zhuǎn)動(dòng)副3跟機(jī)架I和第一步進(jìn)電機(jī)2鏈接，第一主動(dòng)桿4另一端通過(guò)第一移動(dòng)副5與第一連桿6連接,第一連桿6另一端通過(guò)第三轉(zhuǎn)動(dòng)副26與第二連桿10連接，第二連桿10另一端通過(guò)第二移動(dòng)副11與第二主動(dòng)桿12連接， 第二主動(dòng)桿12另一端通過(guò)第二轉(zhuǎn)動(dòng)副13與機(jī)架和第二步進(jìn)電機(jī)14連接。第一步進(jìn)電機(jī) 2帶動(dòng)第一主動(dòng)桿4轉(zhuǎn)動(dòng)和第二步進(jìn)電機(jī)14帶動(dòng)第二主動(dòng)桿12轉(zhuǎn)動(dòng)可控制第一轉(zhuǎn)臺(tái)9在 RPRPR閉環(huán)子鏈所在平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)。所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)子鏈由第一轉(zhuǎn)臺(tái)9、第二轉(zhuǎn)臺(tái)25、第三連桿15、第四連桿16、第五連桿22、第六連桿21及動(dòng)平臺(tái)19連接而成，第一轉(zhuǎn)臺(tái)9通過(guò)第三轉(zhuǎn)動(dòng)副26與第一連桿6連接，第一轉(zhuǎn)臺(tái)9通過(guò)第四轉(zhuǎn)動(dòng)副7與第三連桿15連接,第一轉(zhuǎn)臺(tái)9通過(guò)第五轉(zhuǎn)動(dòng)副8與第四連桿16連接，第三連桿15另一端通過(guò)第六轉(zhuǎn)動(dòng)副18與動(dòng)平臺(tái)19和第五連桿22連接， 第四連桿16另一端通過(guò)第七轉(zhuǎn)動(dòng)副17與動(dòng)平臺(tái)19連接，動(dòng)平臺(tái)通過(guò)第八轉(zhuǎn)動(dòng)副20與第六連桿21連接，第五連桿22另一端通過(guò)第九轉(zhuǎn)動(dòng)副24與第二轉(zhuǎn)臺(tái)25連接，第六連桿21 另一端通過(guò)第十轉(zhuǎn)動(dòng)副23與第二轉(zhuǎn)臺(tái)25連接,第二轉(zhuǎn)臺(tái)25通過(guò)第^ 轉(zhuǎn)動(dòng)副27與機(jī)架 I連接，第一轉(zhuǎn)臺(tái)9在所在平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)可實(shí)現(xiàn)動(dòng)平臺(tái)的空間兩自由度運(yùn)動(dòng)。所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)副3、第二轉(zhuǎn)動(dòng)副13、第三轉(zhuǎn)動(dòng)副26、第十一轉(zhuǎn)動(dòng)副27的旋轉(zhuǎn)軸線相互平行，第三連桿15與第四連桿16等長(zhǎng)平行，第五連桿22與第六連桿21等長(zhǎng)平行。對(duì)照?qǐng)D3、圖4，第一轉(zhuǎn)臺(tái)9在所在平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)可實(shí)現(xiàn)動(dòng)平臺(tái)13的空間兩自由度運(yùn)動(dòng)。
權(quán)利要求
1.一種含RPRPR閉環(huán)子鏈的兩自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)，包括RPRPR閉環(huán)子鏈和執(zhí)行機(jī)構(gòu)子鏈， 其特征在于，其結(jié)構(gòu)和連接方式為所述RPRPR閉環(huán)子鏈由第一主動(dòng)桿、第一連桿、第二主動(dòng)桿、第二連桿及機(jī)架連接而成，第一主動(dòng)桿一端通過(guò)第一轉(zhuǎn)動(dòng)副跟機(jī)架和第一步進(jìn)電機(jī)連接，第一主動(dòng)桿另一端通過(guò)第一移動(dòng)副與第一連桿連接，第一連桿另一端通過(guò)第三轉(zhuǎn)動(dòng)副與第二連桿連接，第二連桿另一端通過(guò)第二移動(dòng)副與第二主動(dòng)桿連接，第二主動(dòng)桿另一端通過(guò)第二轉(zhuǎn)動(dòng)副與機(jī)架和第二步進(jìn)電機(jī)連接，所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)子鏈由第一轉(zhuǎn)臺(tái)、第二轉(zhuǎn)臺(tái)、第三連桿、第四連桿、第五連桿、第六連桿及動(dòng)平臺(tái)連接而成，第一轉(zhuǎn)臺(tái)通過(guò)第三轉(zhuǎn)動(dòng)副與第一連桿連接，第一轉(zhuǎn)臺(tái)通過(guò)第四轉(zhuǎn)動(dòng)副與第三連桿連接，第一轉(zhuǎn)臺(tái)通過(guò)第五轉(zhuǎn)動(dòng)副與第四連桿連接，第三連桿另一端通過(guò)第六轉(zhuǎn)動(dòng)副與動(dòng)平臺(tái)和第五連桿連接，第四連桿另一端通過(guò)第七轉(zhuǎn)動(dòng)副與動(dòng)平臺(tái)連接，動(dòng)平臺(tái)通過(guò)第八轉(zhuǎn)動(dòng)副與第六連桿連接，第五連桿另一端通過(guò)第九轉(zhuǎn)動(dòng)副與第二轉(zhuǎn)臺(tái)連接，第六連桿另一端通過(guò)第十轉(zhuǎn)動(dòng)副與第二轉(zhuǎn)臺(tái)連接，第二轉(zhuǎn)臺(tái)通過(guò)第十一轉(zhuǎn)動(dòng)副與機(jī)架連接，所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)副、第二轉(zhuǎn)動(dòng)副、第三轉(zhuǎn)動(dòng)副、第十一轉(zhuǎn)動(dòng)副的旋轉(zhuǎn)軸線相互平行，第三連桿與第四連桿等長(zhǎng)平行，第五連桿與第六連桿等長(zhǎng)平行。
全文摘要
一種含RPRPR閉環(huán)子鏈的兩自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)，包括RPRPR閉環(huán)子鏈和執(zhí)行機(jī)構(gòu)子鏈。所述RPRPR閉環(huán)子鏈可控制第一轉(zhuǎn)臺(tái)在RPRPR閉環(huán)子鏈所在平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，第一轉(zhuǎn)臺(tái)的運(yùn)動(dòng)可實(shí)現(xiàn)動(dòng)平臺(tái)的空間兩自由度運(yùn)動(dòng)。本發(fā)明通過(guò)一個(gè)閉環(huán)子鏈來(lái)控制一個(gè)轉(zhuǎn)臺(tái)在平面的運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)動(dòng)平臺(tái)的空間兩自由度運(yùn)動(dòng)，具有結(jié)構(gòu)緊湊控制簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，且所有主動(dòng)桿都連接在機(jī)架上，桿件能做成輕桿，機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)慣量小，動(dòng)力學(xué)性能好。
文檔編號(hào)B25J9/08GK102601786SQ20121008480
公開(kāi)日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2012年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月28日
發(fā)明者于騰, 張 林, 潘宇晨, 王紅州, 蔡敢為 申請(qǐng)人:廣西大學(xué)