一種五自由度三平移兩轉(zhuǎn)動高空作業(yè)輸出桿操作手的制作方法
【專利摘要】一種五自由度三平移兩轉(zhuǎn)動高空作業(yè)輸出桿操作手，包含輸出桿（1）、五個直線缸、機(jī)架（0）及操作器（P），其特征是輸出桿（1）為直線桿狀形式，五個直線缸的活塞桿分別用單球副一（S31）、單球副二（S32）、單球副三（S33）、單球副四（S34）、單球副五（S35）與輸出桿（1）連接，但輸出桿（1）上的單球副一（S31）、單球副二（S32）、單球副三（S33）、單球副四（S34）、單球副五（S35）互相不重合；五個直線缸的缸體分別用單球副六（S11）、單球副七（S12）、單球副八（S13）、單球副九（S14）、單球副十（S15）與機(jī)架（0）連接，操作手（P）固定在輸出桿（1）的一端。當(dāng)五個直線缸驅(qū)動時，輸出桿能指向高空作業(yè)并產(chǎn)生三平移兩轉(zhuǎn)動的輸出運動。
【專利說明】一種五自由度三平移兩轉(zhuǎn)動高空作業(yè)輸出桿操作手
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一類五自由度三平移兩轉(zhuǎn)動高空作業(yè)輸出桿操作手，具體地說，是為實現(xiàn)高空作業(yè)所需空間位置和姿態(tài)的裝備提供一類新型的空間指向性新機(jī)型。
【背景技術(shù)】
[0002]工業(yè)、軍事上許多場合需要結(jié)構(gòu)簡單、能實現(xiàn)所需空間位置和姿態(tài)的裝備，已有不少文獻(xiàn)報道了五自由度的三平移兩轉(zhuǎn)動并聯(lián)機(jī)構(gòu)，例如:郭盛、方躍法介紹了五自由度并聯(lián)機(jī)器人設(shè)計方法【機(jī)器人，2004(3):49-53】;李秦川研究了對稱少自由度并聯(lián)機(jī)器人型綜合理論及新機(jī)型綜合【燕山大學(xué)博士論文，2003 ]；陳紅亮、羅玉峰等介紹了一種新型3T2R并聯(lián)機(jī)器人【機(jī)械設(shè)計與制造，2007 (12): 147-148】；唐衛(wèi)星、馬履中、石奇端也研究了 3T-2R五自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)的型綜合【中國機(jī)械工程，2007(20):69-72.】;但他們研究的并聯(lián)機(jī)構(gòu)的動平臺均為平面多邊形或臺體，不適合于高空作業(yè)的場合，例:高空救火、救災(zāi)、救人現(xiàn)場，同時，支鏈結(jié)構(gòu)及其整體結(jié)構(gòu)復(fù)雜。因此，需要發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單且能適應(yīng)于高空作業(yè)的五自由度操作手。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明為克服已有技術(shù)的上述缺點，提供一類能適應(yīng)于高空作業(yè)的五自由度三平移兩轉(zhuǎn)動并聯(lián)操作手，其動平臺為桿狀結(jié)構(gòu)，且結(jié)構(gòu)簡單，其技術(shù)方案是:一種五自由度三平移兩轉(zhuǎn)動高空作業(yè)輸出桿操作手，包含輸出桿(I)、五個直線缸、機(jī)架(O)及操作器(P)，其特征是輸出桿(I)為直線桿狀形式，五個直線缸的活塞桿分別用單球副一(S31)、單球副二(s32)、單球副三(S33)、單球副四(S34)、單球副五(S35)與輸出桿(I)連接，但輸出桿(I)上的單球副一(s31)、單球副二(S32)、單球副三(S33)、單球副四(S34)、單球副五(S35)互相不重合；五個直線缸的缸體分別用 單球副六(sn)、單球副七(s12)、單球副八(s13)、單球副九(S14)、單球副十(S15)與機(jī)架(O)連接,操作手(P)固定在輸出桿(I)的一端。
[0004]所述的五自由度三平移兩轉(zhuǎn)動高空作業(yè)輸出桿操作手，其特征是輸出桿(I)上的單球副一(s31)、單球副二(S32)、單球副三(S33)三者重合構(gòu)成三重球副(S123),而單球副四(s34)、單球副五(S35)兩者重合構(gòu)成兩重球副(S45),1但三重球副(S123)與兩重球副(S45)不能再重合。
[0005]所述的五自由度三平移兩轉(zhuǎn)動高空作業(yè)輸出桿操作手，其特征是輸出桿(I)上的單球副一(S31)、單球副二(S32)兩者重合構(gòu)成兩重球副一(S12),單球副三(s33)、單球副四(S34)兩者重合構(gòu)成兩重球副二(S34),但兩重球副一(S12)與兩重球副二(S34)不能再重合，單球副五(S35)仍單獨存在。
[0006]當(dāng)五個直線缸驅(qū)動時，輸出桿(I)就產(chǎn)生三平移兩轉(zhuǎn)動的輸出運動，由于輸出桿
(I)為桿狀，可按實際長度需要設(shè)計，能指向高空作業(yè)。
【專利附圖】

【附圖說明】[0007]附圖1、2、3分別為本發(fā)明的三種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0008]下面通過附圖和實施例對本發(fā)明的技術(shù)給予進(jìn)一步地說明。
[0009]附圖1為本發(fā)明的第一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，其技術(shù)方案是:一種五自由度三平移兩轉(zhuǎn)動高空作業(yè)輸出桿操作手，包含輸出桿1、五個直線缸Pr P2> P3> P4> P5、機(jī)架O及操作器P，輸出桿I為直線桿狀形式，五個直線缸P:、P2、P3、P<、P；5的活塞桿分別用單球副一S31、單球副二 S32、單球副三S33、單球副四S34、單球副五S35與輸出桿I連接，但輸出桿I上的這五個單球副互相不重合；五個直線缸的缸體分別用單球副六sn、單球副七S12、單球副八S13、單球副九S14、單球副十S15與機(jī)架O連接,操作手P固定在輸出桿I的一端。
[0010]附圖2為本發(fā)明的第二種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，其技術(shù)方案是:一種五自由度三平移兩轉(zhuǎn)動高空作業(yè)輸出桿操作手，其輸出桿I上的單球副一 S31、單球副二 S32、單球副三S33三者重合構(gòu)成三重球副S123，而單球副四S34、單球副五S35兩者重合構(gòu)成兩重球副S45，但三重球副S123與兩重球副S45不能再重合。
[0011]附圖3為本發(fā)明的第三種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，其技術(shù)方案是:一種五自由度三平移兩轉(zhuǎn)動高空作業(yè)輸出桿操作手，是輸出桿I上的單球副一 S31、單球副二 S32兩者重合構(gòu)成兩重球副一 S12,單球副三S33、單球副四S34兩者重合構(gòu)成兩重球副二 S34,但兩重球副一 S12與兩重球副二 S34不能再重合，單球副五S35仍單獨存在。
[0012]當(dāng)上述三個實施例中的五個直線缸(電動、液壓、氣壓等)驅(qū)動時，直線形狀的輸出桿I就產(chǎn)生三平移兩轉(zhuǎn)動的輸出運動，其操作手(例:噴槍、高壓噴嘴等)可以按特定的姿態(tài)達(dá)到高空位置并進(jìn)行作業(yè)，這種機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)能指向高空作業(yè)，簡單、制造容易、操作方便。
【權(quán)利要求】
1.一種五自由度三平移兩轉(zhuǎn)動高空作業(yè)輸出桿操作手，包含輸出桿(I)、五個直線缸、機(jī)架(O)及操作器(P)，其特征是輸出桿(I)為直線桿狀形式，五個直線缸的活塞桿分別用單球副一(s31)、單球副二(S32)、單球副三(S33)、單球副四(S34)、單球副五(S35)與輸出桿(I)連接，但輸出桿(I)上的單球副一(s31)、單球副二(s32)、單球副三(s33)、單球副四(s34)、單球副五(S35)互相不重合；五個直線缸的缸體分別用單球副六(sn)、單球副七(s12)、單球副八(s13)、單球副九(S14)、單球副十(S15)與機(jī)架(O)連接，操作手(P)固定在輸出桿(I)的一端。
2.按權(quán)利要求1所述的五自由度三平移兩轉(zhuǎn)動高空作業(yè)輸出桿操作手，其特征是輸出桿(I)上的單球副一(S31)、單球副二( S32)、單球副三(S33)三者重合構(gòu)成三重球副(S123 )，而單球副四(s34)、單球副五(S35)兩者重合構(gòu)成兩重球副(S45),但三重球副(S123)與兩重球副(S45)不能再重合。
3.按權(quán)利要求1所述的五自由度三平移兩轉(zhuǎn)動高空作業(yè)輸出桿操作手，其特征是輸出桿(I)上的單球副一(S31)、單球副二(S32)兩者重合構(gòu)成兩重球副一(S12),單球副三(s33)、單球副四(S34)兩者重合構(gòu)成兩重球副二(S34),但兩重球副一(S12)與兩重球副二(S34)不能再重合，單球副五(S35)仍單獨存在。
【文檔編號】B25J9/00GK103465251SQ201310395259
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月3日
【發(fā)明者】沈惠平, 朱帥帥, 孟慶梅, 鄧嘉鳴, 李菊 申請人:常州大學(xué)