解耦型三平動(dòng)并聯(lián)機(jī)器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于機(jī)械制造技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種解耦型三平動(dòng)并聯(lián)機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0002]并聯(lián)機(jī)器人與串聯(lián)機(jī)器人在結(jié)構(gòu)和性能特點(diǎn)上呈對(duì)偶關(guān)系，與傳統(tǒng)的串聯(lián)機(jī)器人相比，并聯(lián)機(jī)器人具有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，如結(jié)構(gòu)剛度大，承載力高，慣性小，響應(yīng)速度快，精度高等，被廣泛應(yīng)用在機(jī)械制造技術(shù)領(lǐng)域。
[0003]天津大學(xué)的趙學(xué)滿等人研制了一種伸縮式空間三平動(dòng)并聯(lián)機(jī)械手，該機(jī)構(gòu)包括空間三平動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)和伸縮式傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。清華大學(xué)的劉辛軍等人研制了一種可實(shí)現(xiàn)三平動(dòng)一轉(zhuǎn)動(dòng)的四自由度單動(dòng)平臺(tái)并聯(lián)機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)主要包括安裝執(zhí)行器的動(dòng)平臺(tái)和定平臺(tái)，連接動(dòng)平臺(tái)和定平臺(tái)之間的是具有相同結(jié)構(gòu)的四條支鏈，該并聯(lián)機(jī)構(gòu)具有單平臺(tái)的結(jié)構(gòu)特征，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔、運(yùn)動(dòng)學(xué)簡(jiǎn)單，有利于實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)動(dòng)。燕山大學(xué)的周玉林等人研制了一種空間三平動(dòng)的對(duì)稱并聯(lián)機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)包括動(dòng)平臺(tái)、機(jī)架以及聯(lián)接兩者的三個(gè)完全相同的支鏈。另外機(jī)科發(fā)展科技股份有限公司的張文昌等人研制了一種基于模組的三平動(dòng)自由度并聯(lián)機(jī)器人，該機(jī)構(gòu)包括固定架、模組、動(dòng)平臺(tái)以及布置在動(dòng)平臺(tái)與模組滑塊之間的三對(duì)從動(dòng)臂。
[0004]少自由度并聯(lián)機(jī)器人以其自身的特點(diǎn)和應(yīng)用潛力吸引了大量國內(nèi)外學(xué)者進(jìn)行研究，這些研究成果中涉及到不同類型的并聯(lián)機(jī)器人，但仍有許多少自由度并聯(lián)機(jī)器人有待開發(fā)，其中具有三平動(dòng)的解耦型并聯(lián)機(jī)器人類型仍比較少。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種具有較大工作空間，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的解耦型三平動(dòng)并聯(lián)機(jī)器人。其技術(shù)方案為:
一種解耦型三平動(dòng)并聯(lián)機(jī)器人，包括固定平臺(tái)、運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)和連接于固定平臺(tái)與運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)之間的三條結(jié)構(gòu)相同的支鏈，其特征在于:固定平臺(tái)和運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)均具有三個(gè)相互正交的平面，固定平臺(tái)的三個(gè)平面均含有矩形中空結(jié)構(gòu)，三條支鏈對(duì)應(yīng)連接于固定平臺(tái)與運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)的三個(gè)相互正交的平面之間，每條支鏈均包括伸縮桿和圓盤滑塊，伸縮桿的一端與運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)固接，另一端和圓盤滑塊的一面固接，圓盤滑塊通過鑲嵌在邊緣的滾珠可動(dòng)的嵌入到固定平臺(tái)的矩形中空結(jié)構(gòu)里面，與固定平臺(tái)共同組成平面運(yùn)動(dòng)副，平面運(yùn)動(dòng)副對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)平面的法線與相應(yīng)伸縮桿的中心軸線平行，三個(gè)伸縮桿的中心軸線互相垂直。
[0006]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點(diǎn)為:(1)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)制造成本低，便于實(shí)現(xiàn)大的工作空間；(2)支鏈中關(guān)節(jié)數(shù)目少，因此剛度大，易于保證運(yùn)動(dòng)精度；(3)在結(jié)構(gòu)上三條支鏈正交布置，通過采用三個(gè)伸縮桿作為驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)三個(gè)移動(dòng)自由度的解親控制。
【附圖說明】
[0007]圖1是本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0008]圖中:1、固定平臺(tái)2、滾珠3、圓盤滑塊4、伸縮桿5、運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)。
【具體實(shí)施方式】
[0009]固定平臺(tái)I和運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)5均具有三個(gè)相互正交的平面，固定平臺(tái)I的三個(gè)平面均含有矩形中空結(jié)構(gòu)，三條支鏈對(duì)應(yīng)連接于固定平臺(tái)I與運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)5的三個(gè)相互正交的平面之間，每條支鏈均包括伸縮桿4和圓盤滑塊3，伸縮桿4的一端與運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)5固接，另一端和圓盤滑塊3的一面固接，圓盤滑塊3通過鑲嵌在邊緣的滾珠2可動(dòng)的嵌入到固定平臺(tái)I的矩形中空結(jié)構(gòu)里面，與固定平臺(tái)I共同組成平面運(yùn)動(dòng)副，平面運(yùn)動(dòng)副對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)平面的法線與相應(yīng)伸縮桿4的中心軸線平行，三個(gè)伸縮桿4的中心軸線互相垂直。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種解耦型三平動(dòng)并聯(lián)機(jī)器人，包括固定平臺(tái)(I)、運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)(5)和連接于固定平臺(tái)(I)與運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)(5)之間的三條結(jié)構(gòu)相同的支鏈，其特征在于:固定平臺(tái)(I)和運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)(5 )均具有三個(gè)相互正交的平面，固定平臺(tái)(I)的三個(gè)平面均含有矩形中空結(jié)構(gòu)，三條支鏈對(duì)應(yīng)連接于固定平臺(tái)(I)與運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)(5)的三個(gè)相互正交的平面之間，每條支鏈均包括伸縮桿(4)和圓盤滑塊(3)，伸縮桿(4)的一端與運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)(5)固接，另一端和圓盤滑塊(3)的一面固接，圓盤滑塊(3)通過鑲嵌在邊緣的滾珠(2)可動(dòng)的嵌入到固定平臺(tái)(I)的矩形中空結(jié)構(gòu)里面，與固定平臺(tái)(I)共同組成平面運(yùn)動(dòng)副，平面運(yùn)動(dòng)副對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)平面的法線與相應(yīng)伸縮桿(4)的中心軸線平行，三個(gè)伸縮桿(4)的中心軸線互相垂直。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種解耦型三平動(dòng)并聯(lián)機(jī)器人，包括固定平臺(tái)、運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)和連接于固定平臺(tái)與運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)之間的三條支鏈，其特征在于：固定平臺(tái)和運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)均具有三個(gè)相互正交的平面，固定平臺(tái)的三個(gè)平面均含有矩形中空結(jié)構(gòu)，每條支鏈均包括伸縮桿和圓盤滑塊，伸縮桿的一端與運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)固接，另一端和圓盤滑塊的一面固接，圓盤滑塊通過鑲嵌在邊緣的滾珠可動(dòng)的嵌入到固定平臺(tái)的矩形中空結(jié)構(gòu)里面，與固定平臺(tái)共同組成平面運(yùn)動(dòng)副，平面運(yùn)動(dòng)副對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)平面的法線與相應(yīng)伸縮桿的中心軸線平行，三個(gè)伸縮桿的中心軸線互相垂直。本發(fā)明采用三個(gè)伸縮桿作為驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)三個(gè)移動(dòng)自由度的解耦控制，在并聯(lián)機(jī)床和并聯(lián)機(jī)器人領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用前景。
【IPC分類】B25J9/00
【公開號(hào)】CN105127986
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510677380
【發(fā)明人】宮金良, 張彥斐, 陳超
【申請(qǐng)人】山東理工大學(xué)
【公開日】2015年12月9日
【申請(qǐng)日】2015年10月20日