專利名稱：一種完全各向同性三自由度空間并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域的二移動(dòng)一轉(zhuǎn)動(dòng)完全各向同性三自由度空 間并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)一般由動(dòng)平臺(tái)、定平臺(tái)和若干條分支(一般2-6條)組成。相對(duì) 于傳統(tǒng)的串聯(lián)機(jī)構(gòu)，并聯(lián)機(jī)構(gòu)具有承載能力強(qiáng)、精度高、剛度大、速度響應(yīng)快和自重負(fù)荷比 小等優(yōu)點(diǎn)。但對(duì)于一般的并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)，其運(yùn)動(dòng)學(xué)耦合性都很強(qiáng)，如著名的6自由度 Steward并聯(lián)機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)解有40組；再如3自由度移動(dòng)Delta并聯(lián)機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu) 由12個(gè)球副、3個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副和14個(gè)桿件組成，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，運(yùn)動(dòng)學(xué)解有16組。后來(lái)，Tsai 在Delta機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了一種新型三維移動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)(美國(guó)專利，No. 5656905，
公開日
為1997.08. 12)，雖然結(jié)構(gòu)相對(duì)與前者簡(jiǎn)單，但是其運(yùn)動(dòng)學(xué)求解為八次。機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)耦合性 越強(qiáng)，運(yùn)動(dòng)學(xué)解相對(duì)越多，而其工作空間相對(duì)于機(jī)構(gòu)的體積則越小，且使得機(jī)構(gòu)軌跡規(guī)劃和 精度控制設(shè)計(jì)越難。 我國(guó)不少學(xué)者也構(gòu)造了不少新型二移動(dòng)一轉(zhuǎn)動(dòng)空間并聯(lián)機(jī)構(gòu)，并申請(qǐng)了國(guó)家發(fā)明 專利。如專利號(hào)200410064955. X (發(fā)明名稱用于虛軸數(shù)控機(jī)床及機(jī)器人的兩移動(dòng)一轉(zhuǎn)動(dòng) 并聯(lián)機(jī)構(gòu)，申請(qǐng)日=2004. 10. 14，
公開日2005. 03. 02，公開號(hào)CN1156805A)，該機(jī)構(gòu)雖然具 有部分解耦性，但其結(jié)構(gòu)還是較為復(fù)雜，且其中一種方案中含有難以實(shí)現(xiàn)高精度加工的球 鉸。因此，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)動(dòng)學(xué)解耦性好且運(yùn)動(dòng)性能高的并聯(lián)機(jī)構(gòu)已成為該領(lǐng)域研究的新 課題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種完全各向同性三自由度空間并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)，用以解決 現(xiàn)有技術(shù)中結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，部分零件難以實(shí)現(xiàn)高精度加工的問題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種方案是一種完全各向同性三自由度空間并聯(lián) 機(jī)器人機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)由靜平臺(tái)、動(dòng)平臺(tái)以及聯(lián)接靜平臺(tái)和動(dòng)平臺(tái)的三條支路組成；從靜平臺(tái) 到動(dòng)平臺(tái)之間，第一支路是由第一移動(dòng)副、與第一移動(dòng)副垂直的第二移動(dòng)副、與第二移動(dòng)副 平行的第一轉(zhuǎn)動(dòng)副順序串聯(lián)而成，第一移動(dòng)副與第二移動(dòng)副之間、第二移動(dòng)副與第一轉(zhuǎn)動(dòng) 副之間分別通過第二構(gòu)件、第三構(gòu)件連接；第二支路是由第三移動(dòng)副、第四轉(zhuǎn)動(dòng)副、第五轉(zhuǎn) 動(dòng)副、第三轉(zhuǎn)動(dòng)副順序串聯(lián)而成，上述四個(gè)運(yùn)動(dòng)副軸線相互平行，第三移動(dòng)副與第四轉(zhuǎn)動(dòng)副 之間、第四轉(zhuǎn)動(dòng)副與第五轉(zhuǎn)動(dòng)副之間、第五轉(zhuǎn)動(dòng)副與第三轉(zhuǎn)動(dòng)副之間分別通過第八構(gòu)件、第 九構(gòu)件、第十構(gòu)件連接；第三支路是由第二轉(zhuǎn)動(dòng)副、第一虎克鉸、第六轉(zhuǎn)動(dòng)副、第二虎克鉸順 序連接而成，第二轉(zhuǎn)動(dòng)副與第一虎克鉸之間、第一虎克鉸與第六轉(zhuǎn)動(dòng)副之間、第六轉(zhuǎn)動(dòng)副與 第二虎克鉸之間分別通過第四構(gòu)件、第五構(gòu)件、第六構(gòu)件連接，其中，第一虎克鉸中與第二 轉(zhuǎn)動(dòng)副相連的轉(zhuǎn)軸軸線與第二虎克鉸中與動(dòng)平臺(tái)相連軸線平行，而兩虎克鉸的其他轉(zhuǎn)軸則 與第六轉(zhuǎn)動(dòng)副平行，且第二轉(zhuǎn)動(dòng)副不與該支路中其他運(yùn)動(dòng)副的轉(zhuǎn)軸平行；位于靜平臺(tái)上的第一移動(dòng)副與第三移動(dòng)副垂直、第三移動(dòng)副與第二轉(zhuǎn)動(dòng)副平行，位于動(dòng)平臺(tái)上的第一轉(zhuǎn)動(dòng) 副軸線，與第三轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線重合，而與第二虎克鉸中與動(dòng)平臺(tái)相連的轉(zhuǎn)軸軸線垂直。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供另一種方案是一種完全各向同性三自由度空間并 聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)由靜平臺(tái)、動(dòng)平臺(tái)以及聯(lián)接靜平臺(tái)和動(dòng)平臺(tái)的兩條支路組成；第一條 支路由一個(gè)復(fù)合鉸與兩條子分支串聯(lián)而成，復(fù)合鉸安裝在動(dòng)平臺(tái)上，第一條子分支是由第 一移動(dòng)副、與第一移動(dòng)副垂直的第二移動(dòng)副順序串聯(lián)構(gòu)成，第二移動(dòng)副和與之平行的復(fù)合 鉸相連，第一移動(dòng)副與第二移動(dòng)副之間、第二移動(dòng)副與復(fù)合鉸之間分別通過第二構(gòu)件、第三 構(gòu)件連接；第二條子分支是由第一圓柱副、第四轉(zhuǎn)動(dòng)副順序串聯(lián)而成，上述兩個(gè)運(yùn)動(dòng)副與復(fù) 合鉸軸線相互平行，第一圓柱副與第四轉(zhuǎn)動(dòng)副之間通過第八構(gòu)件連接，第四轉(zhuǎn)動(dòng)副與復(fù)合 鉸通過第九構(gòu)件連接；第二支路是由第二轉(zhuǎn)動(dòng)副、第一虎克鉸、第六轉(zhuǎn)動(dòng)副、第二虎克鉸順 序連接而成，第二轉(zhuǎn)動(dòng)副與第一虎克鉸之間、第一虎克鉸與第六轉(zhuǎn)動(dòng)副之間、第六轉(zhuǎn)動(dòng)副與 第二虎克鉸之間分別通過第四構(gòu)件、第五構(gòu)件、第六構(gòu)件連接，其中，第一虎克鉸中與第二 轉(zhuǎn)動(dòng)副相連的轉(zhuǎn)軸軸線與第二虎克鉸中與動(dòng)平臺(tái)相連軸線平行，而兩虎克鉸的其他轉(zhuǎn)軸則 與第六轉(zhuǎn)動(dòng)副平行，且第二轉(zhuǎn)動(dòng)副不與該支路中其他運(yùn)動(dòng)副的轉(zhuǎn)軸平行；位于靜平臺(tái)上的 第一移動(dòng)副與第一圓柱副轉(zhuǎn)動(dòng)軸線垂直、第一圓柱副轉(zhuǎn)軸與第二轉(zhuǎn)動(dòng)副平行，位于動(dòng)平臺(tái) 上的復(fù)合鉸軸線與第二虎克鉸中與動(dòng)平臺(tái)相連的轉(zhuǎn)軸軸線垂直。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是本機(jī)構(gòu)動(dòng)平臺(tái)具有二位移動(dòng)一維轉(zhuǎn)動(dòng)輸出，非期望 輸出運(yùn)動(dòng)為常數(shù)；機(jī)構(gòu)雅可比矩陣為3X3單位陣，其條件數(shù)和行列式的值恒等于1，因此本 機(jī)構(gòu)在整個(gè)工作空間內(nèi)表現(xiàn)為完全各向同性，且不存在奇異位形；本機(jī)構(gòu)動(dòng)平臺(tái)在保證各 分支間不發(fā)生干涉和構(gòu)件尺寸滿足的情況下，可以實(shí)現(xiàn)360度轉(zhuǎn)動(dòng)輸出；本機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)輸 入輸出間可實(shí)現(xiàn)一對(duì)一的控制關(guān)系，即動(dòng)平臺(tái)的一個(gè)運(yùn)動(dòng)輸出只需一個(gè)驅(qū)動(dòng)器控制，所以 所述機(jī)構(gòu)還具有節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)；本結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，易于加工制作。所以本發(fā)明技術(shù)方案 具有較高的實(shí)用價(jià)值和廣闊的應(yīng)用前景，為工業(yè)機(jī)器人、醫(yī)療機(jī)器人和微操作機(jī)器人等技 術(shù)領(lǐng)域提供了一種新機(jī)型。
圖1是本發(fā)明實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本發(fā)明實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1
一種完全各向同性三自由度空間并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)，如圖1所示，該機(jī)構(gòu)由靜平臺(tái)1、動(dòng) 平臺(tái)20以及聯(lián)接靜平臺(tái)1和動(dòng)平臺(tái)20的三條支路組成；從靜平臺(tái)1到動(dòng)平臺(tái)20之間，第 一支路是由第一移動(dòng)副R1、與第一移動(dòng)副Pl垂直的第二移動(dòng)副P2、與第二移動(dòng)副P2平行 的第一轉(zhuǎn)動(dòng)副Rl順序串聯(lián)而成，第一移動(dòng)副Pl與第二移動(dòng)副P2之間、第二移動(dòng)副P2與第 一轉(zhuǎn)動(dòng)副Rl之間分別通過第二構(gòu)件2、第三構(gòu)件3連接；第二支路是由第三移動(dòng)副P3、第四 轉(zhuǎn)動(dòng)副R4、第五轉(zhuǎn)動(dòng)副R5、第三轉(zhuǎn)動(dòng)副R3順序串聯(lián)而成，上述四個(gè)運(yùn)動(dòng)副軸線相互平行，第 三移動(dòng)副P3與第四轉(zhuǎn)動(dòng)副R4之間、第四轉(zhuǎn)動(dòng)副R4與第五轉(zhuǎn)動(dòng)副R5之間、第五轉(zhuǎn)動(dòng)副R5 與第三轉(zhuǎn)動(dòng)副R3之間分別通過第八構(gòu)件8、第九構(gòu)件9、第十構(gòu)件連接10 ；第三支路是由第二轉(zhuǎn)動(dòng)副R2、第一虎克鉸Al、第六轉(zhuǎn)動(dòng)副R6、第二虎克鉸A2順序連接而成，第二轉(zhuǎn)動(dòng)副R2 與第一虎克鉸Al之間、第一虎克鉸Al與第六轉(zhuǎn)動(dòng)副R6之間、第六轉(zhuǎn)動(dòng)副R6與第二虎克鉸 A2之間分別通過第四構(gòu)件4、第五構(gòu)件5、第六構(gòu)件6連接，其中，第一虎克鉸Al中與第二轉(zhuǎn) 動(dòng)副R2相連的轉(zhuǎn)軸軸線與第二虎克鉸A2中與動(dòng)平臺(tái)20相連軸線平行，而兩虎克鉸的其他 轉(zhuǎn)軸則與第六轉(zhuǎn)動(dòng)副R6平行，且第二轉(zhuǎn)動(dòng)副R2不與該支路中其他運(yùn)動(dòng)副的轉(zhuǎn)軸平行；位于 靜平臺(tái)1上的第一移動(dòng)副Pl與第三移動(dòng)副P3垂直、第三移動(dòng)副P3與第二轉(zhuǎn)動(dòng)副R2平行， 位于動(dòng)平臺(tái)20上的第一轉(zhuǎn)動(dòng)副Rl軸線，與第三轉(zhuǎn)動(dòng)副R3軸線重合，而與第二虎克鉸A2中 與動(dòng)平臺(tái)20相連的轉(zhuǎn)軸軸線垂直。第一條和第二條分支分別控制動(dòng)平臺(tái)20 (即末端操作器)的兩線性移動(dòng)輸出，而 第三條分支則控制動(dòng)了動(dòng)平臺(tái)20的一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)輸出。位于靜平臺(tái)1上的三個(gè)運(yùn)動(dòng)副為主動(dòng) 副，其中主動(dòng)移動(dòng)副的驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)是電機(jī)帶動(dòng)的絲杠機(jī)構(gòu)，或者是直線伺服電機(jī)，主動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)副 的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)是電機(jī)帶動(dòng)的減速器?？刂旗o平臺(tái)1上的第一移動(dòng)副Pl和第三移動(dòng)副P3的線 性輸入和第二轉(zhuǎn)動(dòng)副R2的轉(zhuǎn)動(dòng)輸入，并聯(lián)機(jī)構(gòu)可作為工業(yè)機(jī)器人、醫(yī)療機(jī)器人和微操作機(jī) 器人的末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)二維移動(dòng)和一維轉(zhuǎn)動(dòng)的抓取或其他操作動(dòng)作。實(shí)施例2
一種完全各向同性三自由度空間并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)，如圖2所示，與實(shí)施例1的不同僅在 于，首先，將實(shí)施例1中的第一轉(zhuǎn)動(dòng)副1與第三轉(zhuǎn)動(dòng)副3用一個(gè)復(fù)合鉸Bl替代，第一支路與 第二支路分別占用復(fù)合鉸Bl的兩個(gè)自由度；其次，將第三移動(dòng)副3及與之連接的轉(zhuǎn)動(dòng)副用 一個(gè)圓柱副Cl替換。具體結(jié)構(gòu)如下
該機(jī)構(gòu)由靜平臺(tái)1、動(dòng)平臺(tái)20以及聯(lián)接靜平臺(tái)1和動(dòng)平臺(tái)20的兩條支路組成；第一條 支路由一個(gè)復(fù)合鉸Bl和兩條子分支串聯(lián)而成，復(fù)合鉸Bl安裝在動(dòng)平臺(tái)20上，第一條子分 支是由第一移動(dòng)副P1、與第一移動(dòng)副Pl垂直的第二移動(dòng)副P2順序串聯(lián)構(gòu)成，第二移動(dòng)副 P2和與之軸線平行的復(fù)合鉸Bl相連，第一移動(dòng)副Pl與第二移動(dòng)副P2之間、第二移動(dòng)副P2 與復(fù)合鉸Bl之間分別通過第二構(gòu)件2、第三構(gòu)件3連接；第二條子分支是由第一圓柱副Cl、 第四轉(zhuǎn)動(dòng)副R4順序串聯(lián)而成，上述兩個(gè)運(yùn)動(dòng)副與復(fù)合鉸Bl軸線相互平行，第一圓柱副Cl 與第四轉(zhuǎn)動(dòng)副R4之間通過第八構(gòu)件8連接，第四轉(zhuǎn)動(dòng)副R4與復(fù)合鉸Bl通過第九構(gòu)件9連 接；第二支路是由第二轉(zhuǎn)動(dòng)副R2、第一虎克鉸Al、第六轉(zhuǎn)動(dòng)副R6、第二虎克鉸A2順序連接 而成，第二轉(zhuǎn)動(dòng)副R2與第一虎克鉸Al之間、第一虎克鉸Al與第六轉(zhuǎn)動(dòng)副R6之間、第六轉(zhuǎn) 動(dòng)副R6與第二虎克鉸A2之間分別通過第四構(gòu)件4、第五構(gòu)件5、第六構(gòu)件6連接，其中，第 一虎克鉸Al中與第二轉(zhuǎn)動(dòng)副R2相連的轉(zhuǎn)軸軸線與第二虎克鉸A2中與動(dòng)平臺(tái)20相連軸線 平行，而兩虎克鉸的其他轉(zhuǎn)軸則與第六轉(zhuǎn)動(dòng)副R6平行，且第二轉(zhuǎn)動(dòng)副R2不與該支路中其他 運(yùn)動(dòng)副的轉(zhuǎn)軸平行；位于靜平臺(tái)上1的第一移動(dòng)副Pl與第一圓柱副Cl轉(zhuǎn)動(dòng)軸線垂直、第一 圓柱副Cl轉(zhuǎn)軸與第二轉(zhuǎn)動(dòng)副R2平行，位于動(dòng)平臺(tái)20上的復(fù)合鉸Bl軸線與第二虎克鉸Al 中與動(dòng)平臺(tái)20相連的轉(zhuǎn)軸軸線垂直。第一支路中的第一條和第二條子分支分別控制動(dòng)平臺(tái)20 (即末端操作器)的兩線 性移動(dòng)輸出，而第二條支路則控制了動(dòng)平臺(tái)20的一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)輸出。位于靜平臺(tái)1上的三個(gè)運(yùn) 動(dòng)副為主動(dòng)副，其中主動(dòng)移動(dòng)副和圓柱副的驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)是電機(jī)帶動(dòng)的絲杠機(jī)構(gòu)，或者是直線 伺服電機(jī)，主動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)副的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)是電機(jī)帶動(dòng)的減速器。控制靜平臺(tái)1上的第一移動(dòng)副Pl 和第一圓柱副Cl的線性輸入和第二轉(zhuǎn)動(dòng)副R2的轉(zhuǎn)動(dòng)輸入，并聯(lián)機(jī)構(gòu)可作為工業(yè)機(jī)器人、醫(yī)療機(jī)器人和微操作機(jī)器人的末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)二維移動(dòng)和一維轉(zhuǎn)動(dòng)的抓取或其他操作動(dòng)作。
權(quán)利要求
一種完全各向同性三自由度空間并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)，其特征在于，該機(jī)構(gòu)由靜平臺(tái)、動(dòng)平臺(tái)以及聯(lián)接靜平臺(tái)和動(dòng)平臺(tái)的三條支路組成；從靜平臺(tái)到動(dòng)平臺(tái)之間，第一支路是由第一移動(dòng)副、與第一移動(dòng)副垂直的第二移動(dòng)副、與第二移動(dòng)副平行的第一轉(zhuǎn)動(dòng)副順序串聯(lián)而成，第一移動(dòng)副與第二移動(dòng)副之間、第二移動(dòng)副與第一轉(zhuǎn)動(dòng)副之間分別通過第二構(gòu)件、第三構(gòu)件連接；第二支路是由第三移動(dòng)副、第四轉(zhuǎn)動(dòng)副、第五轉(zhuǎn)動(dòng)副、第三轉(zhuǎn)動(dòng)副順序串聯(lián)而成，上述四個(gè)運(yùn)動(dòng)副軸線相互平行，第三移動(dòng)副與第四轉(zhuǎn)動(dòng)副之間、第四轉(zhuǎn)動(dòng)副與第五轉(zhuǎn)動(dòng)副之間、第五轉(zhuǎn)動(dòng)副與第三轉(zhuǎn)動(dòng)副之間分別通過第八構(gòu)件、第九構(gòu)件、第十構(gòu)件連接；第三支路是由第二轉(zhuǎn)動(dòng)副、第一虎克鉸、第六轉(zhuǎn)動(dòng)副、第二虎克鉸順序連接而成，第二轉(zhuǎn)動(dòng)副與第一虎克鉸之間、第一虎克鉸與第六轉(zhuǎn)動(dòng)副之間、第六轉(zhuǎn)動(dòng)副與第二虎克鉸之間分別通過第四構(gòu)件、第五構(gòu)件、第六構(gòu)件連接，其中，第一虎克鉸中與第二轉(zhuǎn)動(dòng)副相連的轉(zhuǎn)軸軸線與第二虎克鉸中與動(dòng)平臺(tái)相連軸線平行，而兩虎克鉸的其他轉(zhuǎn)軸則與第六轉(zhuǎn)動(dòng)副平行，且第二轉(zhuǎn)動(dòng)副不與該支路中其他運(yùn)動(dòng)副的轉(zhuǎn)軸平行；位于靜平臺(tái)上的第一移動(dòng)副與第三移動(dòng)副垂直、第三移動(dòng)副與第二轉(zhuǎn)動(dòng)副平行，位于動(dòng)平臺(tái)上的第一轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線，與第三轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線重合，而與第二虎克鉸中與動(dòng)平臺(tái)相連的轉(zhuǎn)軸軸線垂直。
2.一種完全各向同性三自由度空間并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)，其特征在于，該機(jī)構(gòu)由靜平臺(tái)、動(dòng) 平臺(tái)以及聯(lián)接靜平臺(tái)和動(dòng)平臺(tái)的兩條支路組成；第一條支路是由一個(gè)二自由度復(fù)合鉸與兩條子分支串聯(lián)而成，復(fù)合鉸與動(dòng)平臺(tái)直接相 連，第一條子分支由第一移動(dòng)副、與第一移動(dòng)副垂直的第二移動(dòng)副順序串聯(lián)而成，第一移動(dòng) 副與第二移動(dòng)副之間、第二移動(dòng)副與復(fù)合鉸之間分別通過第二構(gòu)件、第三構(gòu)件連接；第二條子分支是由第一圓柱副、第四轉(zhuǎn)動(dòng)副順序串聯(lián)而成，上述兩個(gè)運(yùn)動(dòng)副與動(dòng)平臺(tái) 上的復(fù)合鉸軸線相互平行，第一圓柱副與第四轉(zhuǎn)動(dòng)副之間通過第八構(gòu)件連接，第四轉(zhuǎn)動(dòng)副 與復(fù)合鉸通過第九構(gòu)件連接；第二支路是由第二轉(zhuǎn)動(dòng)副、第一虎克鉸、第六轉(zhuǎn)動(dòng)副、第二虎克鉸順序連接而成，第二 轉(zhuǎn)動(dòng)副與第一虎克鉸之間、第一虎克鉸與第六轉(zhuǎn)動(dòng)副之間、第六轉(zhuǎn)動(dòng)副與第二虎克鉸之間 分別通過第四構(gòu)件、第五構(gòu)件、第六構(gòu)件連接，其中，第一虎克鉸中與第二轉(zhuǎn)動(dòng)副相連的轉(zhuǎn) 軸軸線與第二虎克鉸中與動(dòng)平臺(tái)相連軸線平行，而兩虎克鉸的其他轉(zhuǎn)軸則與第六轉(zhuǎn)動(dòng)副平 行，且第二轉(zhuǎn)動(dòng)副不與該支路中其他運(yùn)動(dòng)副的轉(zhuǎn)軸平行；位于靜平臺(tái)上的第一移動(dòng)副與第一圓柱副轉(zhuǎn)動(dòng)軸線垂直、第一圓柱副轉(zhuǎn)軸與第二轉(zhuǎn)動(dòng) 副平行，位于動(dòng)平臺(tái)上的復(fù)合鉸軸線與第二虎克鉸中與動(dòng)平臺(tái)相連的轉(zhuǎn)軸軸線垂直。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種完全各向同性三自由度空間并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)由靜平臺(tái)、動(dòng)平臺(tái)以及聯(lián)接靜平臺(tái)和動(dòng)平臺(tái)的三條支路組成；從靜平臺(tái)到動(dòng)平臺(tái)之間，第一支路是由第一移動(dòng)副、與第一移動(dòng)副垂直的第二移動(dòng)副、與第二移動(dòng)副平行的第一轉(zhuǎn)動(dòng)副順序串聯(lián)而成；第二支路是由第三移動(dòng)副、第四轉(zhuǎn)動(dòng)副、第五轉(zhuǎn)動(dòng)副、第三轉(zhuǎn)動(dòng)副順序串聯(lián)而成；第三支路是由第二轉(zhuǎn)動(dòng)副、第一虎克鉸、第六轉(zhuǎn)動(dòng)副、第二虎克鉸順序連接而成；位于靜平臺(tái)上的三個(gè)運(yùn)動(dòng)副為主動(dòng)副，所述機(jī)構(gòu)可作為工業(yè)機(jī)器人、醫(yī)療機(jī)器人和微操作機(jī)器人的末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)二維移動(dòng)和一維轉(zhuǎn)動(dòng)的抓取或其他操作動(dòng)作。該設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)動(dòng)學(xué)解耦性好且運(yùn)動(dòng)性能高。
文檔編號(hào)B25J9/08GK101927491SQ201010250918
公開日2010年12月29日 申請(qǐng)日期2010年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月11日
發(fā)明者何曉玲, 吳鑫, 張彥斌, 張樹乾, 王慧萍, 王燕霜 申請(qǐng)人:河南科技大學(xué)