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一種2(2RRPR+R)型四自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)的制作方法

文檔序號:11801436閱讀:288來源:國知局

本發(fā)明屬于機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種并聯(lián)機(jī)構(gòu)。



背景技術(shù):

為了便于說明,設(shè)P和R分別表示移動副和轉(zhuǎn)動副。近20年來,四自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)一直成為國內(nèi)外機(jī)器人領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)和前沿。目前一些四自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)已成功用于制造并聯(lián)機(jī)床,醫(yī)療設(shè)備,微機(jī)電設(shè)備,多維力并聯(lián)傳感器等。查詢到的近年來有關(guān)四自由度并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)的中國發(fā)明專利如下:公開號為CN100586666的專利公布了一種四自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu),具有三維移動和一個轉(zhuǎn)動;公開號為CN100553899的專利公布了一種分岔四自由度并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu),具有4個PRPU分支;公開號為CN1170658C的專利公布了一種四自由度并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)具有2個UPS分支和2個RPS分支;公開號為CN100411826C的專利公布了一種二維平動二維轉(zhuǎn)動的四自由度并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu),有2個交叉的PUU分支和2個非叉PUU分支;公開號為CN100354068C的專利公布了具有被動約束分支四自由度并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu),具有4個SPS分支和1個SP被動分支;公開號為CN102601793B的專利公布了新型空間全對稱四自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu),具有4個PSS分支和1個中間被動分支;公開號為CN102601794B的專利公布了具有調(diào)姿能力的高剛度四自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu),具有4個PRUP型分支分支,每個分支的第一驅(qū)動移動副與機(jī)座聯(lián)接,第一移動副是用于調(diào)姿;公開號為CN100513062的專利公布了一種四自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu),具有2個UPS型分支分支和2個UPR型分支分支;公開號為CN1211185C的專利公布了用于虛擬軸數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人的兩平移兩轉(zhuǎn)動四自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu),其動平臺是3副桿,機(jī)座是四副桿。

綜上所述,上述四自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)各具特色,其動平臺和機(jī)座都是四副桿的較多,其動平臺和機(jī)座都是五副桿的較少,有一個機(jī)構(gòu)動平臺是三副桿和機(jī)座是四副桿,各分支各不相同。

至今,用三副桿作為動平臺,用三副桿作為機(jī)座構(gòu)造對稱式四自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)尚未見報道。如何提高四自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)工作空間,具有良好的平動性能,動平臺具有各向平動同性,并能承受大變化載荷,一直是人們努力實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本發(fā)明目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單、平動性好,工作空間大、向任意方向平動性能同性、承受大變化載荷能力強(qiáng)的2(2RRPR+R)型四自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)。本發(fā)明的動平臺與不同工具聯(lián)接,可構(gòu)造多種四自由度并聯(lián)機(jī)器人和裝備,尤其適合構(gòu)造并聯(lián)爬壁機(jī)器人。

本發(fā)明包括機(jī)座、動平臺、上軸、下軸、四個相同的短軸和四個結(jié)構(gòu)相同的SPR型直線驅(qū)動分支,其中機(jī)座和動平臺均是三副桿,均為圓形板,其上均設(shè)有兩個正交的徑向通孔,動平臺的直徑小于機(jī)座直徑;上軸設(shè)在動平臺的一個徑向通孔內(nèi),其兩端均設(shè)有與軸正交的兩個相互平行通孔,下軸設(shè)在機(jī)座的一個徑向通孔內(nèi),其兩端均設(shè)有與軸正交的兩個相互平行通孔,上軸的長度短于下軸的長度;四個短軸分別與動平臺和機(jī)座的另一個通孔兩端轉(zhuǎn)動聯(lián)接,該短軸的伸出端設(shè)有與短軸正交的通孔,SPR型直線驅(qū)動分支為常規(guī)移動電動缸,其兩端均設(shè)有與分支軸正交的兩個相互平行通孔,其中兩個直線驅(qū)動分支上端分別與上軸兩端轉(zhuǎn)動聯(lián)接,其下端分別與機(jī)座的兩個短軸伸出端轉(zhuǎn)動聯(lián)接;另兩個直線驅(qū)動分支上端分別與動平臺的兩個短軸伸出端轉(zhuǎn)動聯(lián)接,其下端分別與下軸兩端轉(zhuǎn)動聯(lián)接。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn):

1、整體結(jié)構(gòu)對稱,動平臺具有各向平動同性的優(yōu)勢。

2、整體結(jié)構(gòu)簡單,所有運(yùn)動副都是轉(zhuǎn)動副,承載力大,精度高,剛度高,靈活性好,工作空間大。

3、各分支結(jié)構(gòu)相同,互換性好,容易安裝與制造。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的立體示意簡圖。

圖中:1-機(jī)座、2-動平臺,、3-上軸、4-下軸、5-直線驅(qū)動分支、6-短軸。

具體實(shí)施方式

在圖1所示的2(2RRPR+R)型四自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)示意圖中,機(jī)座1和動平臺2均為圓形板,其上均設(shè)有兩個正交的徑向通孔,動平臺的直徑小于機(jī)座直徑;上軸3設(shè)在動平臺的一個徑向通孔內(nèi),其兩端均設(shè)有與軸正交的兩個相互平行通孔,下軸4設(shè)在機(jī)座的一個徑向通孔內(nèi),其兩端均設(shè)有與軸正交的兩個相互平行通孔,上軸的長度短于下軸的長度;四個結(jié)構(gòu)相同的短軸6分別與動平臺和機(jī)座的另一個通孔兩端轉(zhuǎn)動聯(lián)接,該短軸的伸出端設(shè)有與短軸正交的通孔,四個結(jié)構(gòu)相同的SPR型直線驅(qū)動分支5為常規(guī)移動電動缸,其兩端均設(shè)有與分支軸正交的兩個相互平行通孔,其中兩個直線驅(qū)動分支上端分別與上軸兩端轉(zhuǎn)動聯(lián)接,其下端分別與機(jī)座的兩個短軸伸出端轉(zhuǎn)動聯(lián)接;另兩個直線驅(qū)動分支上端分別與動平臺的兩個短軸伸出端轉(zhuǎn)動聯(lián)接,其下端分別與下軸兩端轉(zhuǎn)動聯(lián)接。

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