專利名稱：一種空間三維平動一維整周轉(zhuǎn)動的并聯(lián)機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及機(jī)器人領(lǐng)域，特別是一種空間三維平動一維整周轉(zhuǎn)動的并聯(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)無累積誤差，精度較高；驅(qū)動裝置可置于定平臺上或接近定平臺的位置，這樣運(yùn)動部分重量輕，速度高，動態(tài)響應(yīng)好；結(jié)構(gòu)緊湊，剛度高，承載能力大；完全對稱的并聯(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)將會更加復(fù)雜，所以一般來說，對稱的、分支不含閉環(huán)的并聯(lián)機(jī)構(gòu)才會具有最典型的性質(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，一般只有一個主動桿連接在固結(jié)在機(jī)架上的驅(qū)動上，這樣的話多自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)為實(shí)現(xiàn)其運(yùn)動就需要多條支鏈或采取支鏈上串聯(lián)多個主動桿的方式，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)多個主動桿會影響并聯(lián)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動性能。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種空間三維平動一維整周轉(zhuǎn)動的并聯(lián)機(jī)構(gòu)，解決傳統(tǒng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)一條支鏈多個驅(qū)動不能同時連接在機(jī)架上的缺點(diǎn)。本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案達(dá)到上述目的一種空間三維平動一維整周轉(zhuǎn)動的并聯(lián)機(jī)構(gòu)，包括第一 RRRR閉環(huán)子鏈、第二 RRRR閉環(huán)子鏈和執(zhí)行機(jī)構(gòu)子鏈。所述第一 RRRR閉環(huán)子鏈由第一主動桿、第二主動桿、第一連桿、第二連桿及機(jī)架連接而成，第一主動桿一端通過第一轉(zhuǎn)動副連接到機(jī)架上，第一主動桿另一端通過第二轉(zhuǎn)動副與第一連桿連接，第一連桿另一端通過第三轉(zhuǎn)動副與第二連桿連接，第二連桿另一端通過第四轉(zhuǎn)動副與第二主動桿連接，第二主動桿另一端通過第一轉(zhuǎn)動副與機(jī)架連接。所述第二 RRRR閉環(huán)子鏈由第三主動桿、第四主動桿、第三連桿、第四連桿及機(jī)架連接而成，第三主動桿一端通過第一轉(zhuǎn)動副連接到機(jī)架上，第三主動桿另一端通過第五轉(zhuǎn)動副與第三連桿連接，第三連桿另一端通過第六轉(zhuǎn)動副與第四連桿連接，第四連桿另一端通過第七轉(zhuǎn)動副與第四主動桿連接，第四主動桿另一端通過第一轉(zhuǎn)動副與機(jī)架連接。所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)子鏈由第一轉(zhuǎn)臺、第二轉(zhuǎn)臺、第五連桿、第六連桿、第七連桿、第八連桿及動平臺連接而成，第一轉(zhuǎn)臺通過第三轉(zhuǎn)動副與第一連桿連接，第一轉(zhuǎn)臺通過第六轉(zhuǎn)動副與第三連桿連接，第一轉(zhuǎn)臺通過第八轉(zhuǎn)動副與第五連桿連接，第五連桿另一端通過第十轉(zhuǎn)動副與動平臺和第七連桿連接，第一轉(zhuǎn)臺通過第九轉(zhuǎn)動副與第六連桿連接，第六連桿另一端通過第十轉(zhuǎn)動副與動平臺連接，第七連桿另一端通過第十三轉(zhuǎn)動副與第二轉(zhuǎn)臺連接，第八連桿另一端通過第十四轉(zhuǎn)動副與第二轉(zhuǎn)臺連接，第二轉(zhuǎn)臺通過第六轉(zhuǎn)動副與第三連桿和第四連桿連接，第三連桿通過第五轉(zhuǎn)動副與第三主動桿連接，第三主動桿通過第一轉(zhuǎn)動副與機(jī)架連接，第四連桿通過第七轉(zhuǎn)動副與第四主動桿連接，第四主動桿通過第一轉(zhuǎn)動副與機(jī)架連接，第一轉(zhuǎn)臺和第二轉(zhuǎn)臺的運(yùn)動和實(shí)現(xiàn)動平臺的三位平動和一維整周轉(zhuǎn)動。所述第一轉(zhuǎn)動副、第二轉(zhuǎn)動副、第三轉(zhuǎn)動副、第四轉(zhuǎn)動副、第五轉(zhuǎn)動副、第六轉(zhuǎn)動畐O、第七轉(zhuǎn)動副的旋轉(zhuǎn)軸線相互平行，第五連桿與第六連桿等長平行，第七連桿與第八連桿等長平行。本實(shí)用新型的突出優(yōu)點(diǎn)在于I、通過閉環(huán)子鏈控制機(jī)構(gòu)的運(yùn)動，機(jī)構(gòu)支鏈可有多個主動桿連接在機(jī)架上； 2、所有主動桿都連接在機(jī)架上，桿件做成輕桿，機(jī)構(gòu)運(yùn)動慣量小，動力學(xué)性能好；3、通過在動平臺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為本實(shí)用新型所述一種空間三維平動一維整周轉(zhuǎn)動的并聯(lián)機(jī)構(gòu)的第一結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型所述一種空間三維平動一維整周轉(zhuǎn)動的并聯(lián)機(jī)構(gòu)的第二結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本實(shí)用新型所述一種空間三維平動一維整周轉(zhuǎn)動的并聯(lián)機(jī)構(gòu)的第一工作示意圖。圖4為本實(shí)用新型所述一種空間三維平動一維整周轉(zhuǎn)動的并聯(lián)機(jī)構(gòu)的第二工作示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步說明。對照圖I和圖2，一種空間三維平動一維整周轉(zhuǎn)動的并聯(lián)機(jī)構(gòu)，包括第一 RRRR閉環(huán)子鏈、第二 RRRR閉環(huán)子鏈和執(zhí)行機(jī)構(gòu)子鏈。所述第一 RRRR閉環(huán)子鏈由第一主動桿2、第二主動桿10、第一連桿4、第二連桿8及機(jī)架I連接而成，第一主動桿2 —端通過第一轉(zhuǎn)動副11連接到機(jī)架I上，第一主動桿2另一端通過第二轉(zhuǎn)動副3與第一連桿4連接，第一連桿4另一端通過第三轉(zhuǎn)動副5與第二連桿8連接，第二連桿8另一端通過第四轉(zhuǎn)動副9與第二主動桿10連接，第二主動桿10另一端通過第一轉(zhuǎn)動副11與機(jī)架I連接。所述第二 RRRR閉環(huán)子鏈由第三主動桿12、第四主動桿20、第三連桿14、第四連桿18及機(jī)架I連接而成，第三主動桿12—端通過第一轉(zhuǎn)動副11連接到機(jī)架I上，第三主動桿12另一端通過第五轉(zhuǎn)動副13與第三連桿14連接，第三連桿14另一端通過第六轉(zhuǎn)動副15與第四連桿18連接，第四連桿18另一端通過第七轉(zhuǎn)動副19與第四主動桿20連接，第四主動桿20另一端通過第一轉(zhuǎn)動副11與機(jī)架I連接。所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)子鏈由第一轉(zhuǎn)臺5、第二轉(zhuǎn)臺15、第五連桿21、第六連桿22、第七連桿26、第八連桿27及動平臺23連接而成，第一轉(zhuǎn)臺5通過第八轉(zhuǎn)動副7與第五連桿21連接，第五連桿21另一端通過第十轉(zhuǎn)動副24與動平臺23和第七連桿26連接，第一轉(zhuǎn)臺5通過第九轉(zhuǎn)動副6與第六連桿22連接，第六連桿22另一端通過第i^一轉(zhuǎn)動副25與動平臺23連接，第七連桿26另一端通過第十三轉(zhuǎn)動副16與第二轉(zhuǎn)臺15連接，第八連桿27另一端通過第十四轉(zhuǎn)動副17與第二轉(zhuǎn)臺15連接，第二轉(zhuǎn)臺15通過第六轉(zhuǎn)動副15與第三連桿14和第四連桿18連接，第三連桿14通過第五轉(zhuǎn)動副13與第三主動桿12連接，第三主動桿12通過第一轉(zhuǎn)動副11與機(jī)架I連接，第四連桿18通過第七轉(zhuǎn)動副19與第四主動桿20連接，第四主動桿20通過第一轉(zhuǎn)動副11與機(jī)架I連接，第一轉(zhuǎn)臺5和第二轉(zhuǎn)臺15的運(yùn)動和實(shí)現(xiàn)動平臺23的三位平動和一維整周轉(zhuǎn)動。所述第一轉(zhuǎn)動副11、第二轉(zhuǎn)動副3、第三轉(zhuǎn)動副5、第四轉(zhuǎn)動副9、第五轉(zhuǎn)動副13、第六轉(zhuǎn)動副15、第七轉(zhuǎn)動副19的旋轉(zhuǎn)軸線相互平行，第五連桿21與第六連桿22等長平行，第七連桿26與第八連桿27等長平行。
權(quán)利要求1. 一種空間三維平動一維整周轉(zhuǎn)動的并聯(lián)機(jī)構(gòu)，包括第一 RRRR閉環(huán)子鏈、第二 RRRR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 所述第一 RRRR閉環(huán)子鏈由第一主動桿、第二主動桿、第一連桿、第二連桿及機(jī)架連接而成，第一主動桿一端通過第一轉(zhuǎn)動副連接到機(jī)架上，第一主動桿另一端通過第二轉(zhuǎn)動副與第一連桿連接，第一連桿另一端通過第三轉(zhuǎn)動副與第二連桿連接，第二連桿另一端通過第四轉(zhuǎn)動副與第二主動桿連接，第二主動桿另一端通過第一轉(zhuǎn)動副與機(jī)架連接， 所述第二 RRRR閉環(huán)子鏈由第三主動桿、第四主動桿、第三連桿、第四連桿及機(jī)架連接而成，第三主動桿一端通過第一轉(zhuǎn)動副連接到機(jī)架上，第三主動桿另一端通過第五轉(zhuǎn)動副與第三連桿連接，第三連桿另一端通過第六轉(zhuǎn)動副與第四連桿連接，第四連桿另一端通過第七轉(zhuǎn)動副與第四主動桿連接，第四主動桿另一端通過第一轉(zhuǎn)動副與機(jī)架連接 ， 所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)子鏈由第一轉(zhuǎn)臺、第二轉(zhuǎn)臺、第五連桿、第六連桿、第七連桿、第八連桿及動平臺連接而成，第一轉(zhuǎn)臺通過第三轉(zhuǎn)動副與第一連桿連接，第一轉(zhuǎn)臺通過第六轉(zhuǎn)動副與 第三連桿連接，第一轉(zhuǎn)臺通過第八轉(zhuǎn)動副與第五連桿連接，第五連桿另一端通過第十轉(zhuǎn)動副與動平臺和第七連桿連接，第一轉(zhuǎn)臺通過第九轉(zhuǎn)動副與第六連桿連接，第六連桿另一端通過第十轉(zhuǎn)動副與動平臺連接，第七連桿另一端通過第十三轉(zhuǎn)動副與第二轉(zhuǎn)臺連接，第八連桿另一端通過第十四轉(zhuǎn)動副與第二轉(zhuǎn)臺連接，第二轉(zhuǎn)臺通過第六轉(zhuǎn)動副與第三連桿和第四連桿連接，第三連桿通過第五轉(zhuǎn)動副與第三主動桿連接，第三主動桿通過第一轉(zhuǎn)動副與機(jī)架連接，第四連桿通過第七轉(zhuǎn)動副與第四主動桿連接，第四主動桿通過第一轉(zhuǎn)動副與機(jī)架連接， 所述第一轉(zhuǎn)動副、第二轉(zhuǎn)動副、第三轉(zhuǎn)動副、第四轉(zhuǎn)動副、第五轉(zhuǎn)動副、第六轉(zhuǎn)動副、第七轉(zhuǎn)動副的旋轉(zhuǎn)軸線相互平行，第五連桿與第六連桿等長平行，第七連桿與第八連桿等長平行。
專利摘要一種空間三維平動一維整周轉(zhuǎn)動的并聯(lián)機(jī)構(gòu)，包括第一RRRR閉環(huán)子鏈、第二RRRR閉環(huán)子鏈和執(zhí)行機(jī)構(gòu)子鏈。所述第一RRRR閉環(huán)子鏈可控制第一轉(zhuǎn)臺在第一RRRR閉環(huán)子鏈所在平面內(nèi)運(yùn)動，第二RRRR閉環(huán)子鏈可控制第二轉(zhuǎn)臺在第二RRRR閉環(huán)子鏈所在平面內(nèi)運(yùn)動，第一轉(zhuǎn)臺和第二轉(zhuǎn)臺的運(yùn)動可實(shí)現(xiàn)動平臺三維平動一維整周轉(zhuǎn)動的空間四自由度運(yùn)動。本實(shí)用新型通過兩個閉環(huán)子鏈來控制兩個轉(zhuǎn)臺在平面的運(yùn)動，從而實(shí)現(xiàn)動平臺的空間四自由度運(yùn)動，所有主動桿都連接在機(jī)架上，桿件能做成輕桿，機(jī)構(gòu)運(yùn)動慣量小，動力學(xué)性能好。
文檔編號B25J9/08GK202556402SQ20122012057
公開日2012年11月28日 申請日期2012年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月28日
發(fā)明者蔡敢為, 王紅州, 潘宇晨, 胥剛, 張 林, 王小純 申請人:廣西大學(xué)