一種空間三平動的對稱并聯(lián)機構的制作方法
【專利說明】
[0001]技術領域本實用新型屬于機器人和空間并聯(lián)機構技術領域，特別涉及一種空間三平動的對稱并聯(lián)機構。
[0002]【背景技術】并聯(lián)機器人與串聯(lián)機器人相比，具有剛度大、運動速度快、精度高等優(yōu)點，在機械工業(yè)領域具有廣泛的應用。目前，三平動并聯(lián)機器人在自動化生產線中也得以應用，但現(xiàn)有三平動并聯(lián)機器人的結構復雜，安裝和制造精度要求較高、執(zhí)行部分慣性大等缺點在一定程度上阻礙了其進一步的市場化。
[0003]
【發(fā)明內容】
本實用新型旨在解決上述問題，提出了一種空間三平動的對稱并聯(lián)機構，其采用的技術方案如下:
[0004]該機構由動平臺1、機架2以及聯(lián)接上述兩者的三個支鏈組成。第一支鏈BI中，從動平臺I到機架2依次是轉動副R11，轉動副R12，轉動副R13，轉動副R14和移動副P11，其中轉動副Rll的軸線與轉動副R12軸線垂直但不相交，轉動副R12的軸線與轉動副R13的軸線平行，轉動副R13的軸線與轉動副R14的軸線垂直但不相交，轉動副Rll的軸線與轉動副R14的軸線平行，轉動副R14的軸線與移動副Pll的移動方向平行。
[0005]第二支鏈B2中，從動平臺I到機架2依次是轉動副R21，轉動副R22，轉動副R23，轉動副R24和移動副P21，其中轉動副R21的軸線與轉動副R22軸線垂直但不相交，轉動副R22的軸線與轉動副R23的軸線平行，轉動副R23的軸線與轉動副R24的軸線垂直但不相交，轉動副R21的軸線與轉動副R24的軸線平行，轉動副R24的軸線與移動副P21的移動方向平行。
[0006]第三支鏈B3中，從動平臺I到機架2依次是轉動副R31，轉動副R32，轉動副R33，轉動副R34和移動副P31，其中轉動副R31的軸線與轉動副R32軸線垂直但不相交，轉動副R32的軸線與轉動副R33的軸線平行，轉動副R33的軸線與轉動副R24的軸線垂直但不相交，轉動副R31的軸線與轉動副R34的軸線平行，轉動副R24的軸線與移動副P21的移動方向平行。
[0007]另外，轉動副Rll與轉動副R12的空間距離、轉動副R21與轉動副R22的空間距離和轉動副R31與轉動副R32的空間距離，該三者相等。轉動副R12與轉動副R13的空間距離、轉動副R22與轉動副R23的空間距離和轉動副R32與轉動副R33的空間距離，該三者相等。轉動副R13與轉動副R14的空間距離、轉動副R23轉動副R24的空間距離和轉動副R33與轉動副R34的空間距離，該三者相等。轉動副R14與移動副Pll的空間距離、轉動副R24與移動副P21的空間距離和轉動副R34與移動副P31的空間距離，該三者相等。
[0008]本實用新型具有如下優(yōu)點:該機構使用的運動副為移動副和轉動副，加工生產方便，利于裝配，生產成本較低，同時，驅動裝置可直接安裝在機架上，降低運動系統(tǒng)的轉動慣量，可提高動平臺的響應速度，動平臺和機架可相互轉變，轉變后驅動轉置便于安裝。綜上，該機構可應用到需要空間三平動的工業(yè)自動化領域，具有較好的市場前景。
【附圖說明】
:
[0009]圖1為本實用新型結構示意圖；
[0010]圖2為動平臺和機架互換后結構示意圖；
【具體實施方式】
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[0011]實施例1:
[0012]如圖1，一種空間三平動的對稱并聯(lián)機構，該機構由動平臺1、機架2以及聯(lián)接上述兩者的三個支鏈組成。第一支鏈BI中，從動平臺I到機架2依次是轉動副R11，轉動副R12，轉動副R13，轉動副R14和移動副PlI，其中轉動副Rll的軸線與轉動副R12軸線垂直但不相交，轉動副R12的軸線與轉動副R13的軸線平行，轉動副R13的軸線與轉動副R14的軸線垂直但不相交，轉動副RU的軸線與轉動副R14的軸線平行，轉動副R14的軸線與移動副Pll的移動方向平行。
[0013]第二支鏈B2中，從動平臺I到機架2依次是轉動副R21，轉動副R22，轉動副R23，轉動副R24和移動副P21，其中轉動副R21的軸線與轉動副R22軸線垂直但不相交，轉動副R22的軸線與轉動副R23的軸線平行，轉動副R23的軸線與轉動副R24的軸線垂直但不相交，轉動副R21的軸線與轉動副R24的軸線平行，轉動副R24的軸線與移動副P21的移動方向平行。
[0014]第三支鏈B3中，從動平臺I到機架2依次是轉動副R31，轉動副R32，轉動副R33，轉動副R34和移動副P31，其中轉動副R31的軸線與轉動副R32軸線垂直但不相交，轉動副R32的軸線與轉動副R33的軸線平行，轉動副R33的軸線與轉動副R24的軸線垂直但不相交，轉動副R31的軸線與轉動副R34的軸線平行，轉動副R24的軸線與移動副P21的移動方向平行。
[0015]另外，轉動副Rll與轉動副R12的空間距離、轉動副R21與轉動副R22的空間距離和轉動副R31與轉動副R32的空間距離，該三者相等。轉動副R12與轉動副R13的空間距離、轉動副R22與轉動副R23的空間距離和轉動副R32與轉動副R33的空間距離，該三者相等。轉動副R13與轉動副R14的空間距離、轉動副R23轉動副R24的空間距離和轉動副R33與轉動副R34的空間距離，該三者相等。轉動副R14與移動副Pll的空間距離、轉動副R24與移動副P21的空間距離和轉動副R34與移動副P31的空間距離，該三者相等。
[0016]動平臺I的中心點A作為輸出點，要求點A移動到可達空間中某一特定點時，移動副P11、移動副P21和移動副P31作為驅動副(如絲杠驅動等)，上述三者各自移動相應的距離，動平臺I的中心點A即可按照某一指定路經，到達該指定點。
[0017]實施例2:
[0018]如圖2，一種空間三平動的對稱并聯(lián)機構，該機構由動平臺1、機架2以及聯(lián)接上述兩者的三個支鏈組成。第一支鏈BI中，從機架2到動平臺I依次是轉動副R11，轉動副R12，轉動副R13，轉動副R14和移動副PlI，其中轉動副Rll的軸線與轉動副R12軸線垂直但不相交，轉動副R12的軸線與轉動副R13的軸線平行，轉動副R13的軸線與轉動副R14的軸線垂直但不相交，轉動副RU的軸線與轉動副R14的軸線平行，轉動副R14的軸線與移動副Pll的移動方向平行。
[0019]第二支鏈B2中，從機架2到動平臺I依次是轉動副R21，轉動副R22，轉動副R23，轉動副R24和移動副P21，其中轉動副R21的軸線與轉動副R22軸線垂直但不相交，轉動副R22的軸線與轉動副R23的軸線平行，轉動副R23的軸線與轉動副R24的軸線垂直但不相交，轉動副R21的軸線與轉動副R24的軸線平行，轉動副R24的軸線與移動副P21的移動方向平行。
[0020]第三支鏈B3中，從機架2到動平臺I依次是轉動副R31，轉動副R32，轉動副R33，轉動副R34和移動副P31，其中轉動副R31的軸線與轉動副R32軸線垂直但不相交，轉動副R32的軸線與轉動副R33的軸線平行，轉動副R33的軸線與轉動副R24的軸線垂直但不相交，轉動副R31的軸線與轉動副R34的軸線平行，轉動副R24的軸線與移動副P21的移動方向平行。
[0021]另外，轉動副Rll與轉動副R12的空間距離、轉動副R21與轉動副R22的空間距離和轉動副R31與轉動副R32的空間距離，該三者相等。轉動副R12與轉動副R13的空間距離、轉動副R22與轉動副R23的空間距離和轉動副R32與轉動副R33的空間距離，該三者相等。轉動副R13與轉動副R14的空間距離、轉動副R23轉動副R24的空間距離和轉動副R33與轉動副R34的空間距離，該三者相等。轉動副R14與移動副Pll的空間距離、轉動副R24與移動副P21的空間距離和轉動副R34與移動副P31的空間距離，該三者相等。
[0022]動平臺I的中心點A作為輸出點，要求點A移動到可達空間中的某一特定點時，轉動副R11、移動副R21和移動副R31作為驅動副(如電機直接驅動等)，上述三者各自轉動相應的角度，動平臺I的中心點A即可按照某一指定路經，到達該指定點。
【主權項】
1.一種空間三平動的對稱并聯(lián)機構，包括動平臺(I)、機架(2)以及聯(lián)接上述兩者的三個完全相同的支鏈(B1、B2、B3)，其特征是:第一支鏈(BI)從動平臺(I)到機架(2)，依次是轉動副(R11)，轉動副(R12)，轉動副(R13)，轉動副(R14)和移動副(P11)，其中轉動副(Rll)的軸線與轉動副(R12)軸線垂直但不相交，轉動副(R12)的軸線與轉動副(R13)的軸線平行，轉動副(R13)的軸線與轉動副(R14)的軸線垂直但不相交，轉動副(Rll)的軸線與轉動副(R14)的軸線平行，轉動副(R14)的軸線與移動副(Pll)的移動方向平行，第二支鏈(B2)和第三支鏈(B3)結構組成皆同第一支鏈(BI)。
2.根據權利要求1所述的一種空間三平動的對稱并聯(lián)機構，其特征在于:移動副(P11)、移動副(P21)和移動副(P31)，三者皆作為驅動副。
3.根據權利要求1所述的一種空間三平動的對稱并聯(lián)機構，其特征在于:動平臺(I)和機架⑵可以互換，動平臺⑴和機架⑵二者互換后，驅動副由原來的移動副(Pll)、移動副(P21)和移動副(P21)變?yōu)檗D動副(R11)、轉動副(R21)及轉動副(R31)。
【專利摘要】本實用新型屬于機器人和空間并聯(lián)機構技術領域，特別涉及一種空間三平動的對稱并聯(lián)機構，包括：動平臺、機架以及聯(lián)接上述兩者的三個完全相同的支鏈。從動平臺到機架的第一支鏈B1中，依次是轉動副，轉動副，轉動副，轉動副和移動副，第二支鏈B2和第三支鏈B3運動副組成皆同第一支鏈B1。此機構的工作平臺可實現(xiàn)笛卡爾坐標系下的三維平動的運動輸出，且機構中的運動副為轉動副和移動副，皆為一般低副，動平臺和機架二者可互換，互換后(轉動副驅動)與互換前(移動副驅動)這兩種情況下，驅動裝置皆利于安裝。該機構便于實際生產應用，在動平臺上安裝不同的抓拾機構可以構建成相應的機器人，能應用到自動化生產領域中，提高生產效率，創(chuàng)造經濟價值。
【IPC分類】B25J11-00
【公開號】CN204505270
【申請?zhí)枴緾N201520188944
【發(fā)明人】周玉林, 孫通帥, 褚宏鵬, 楊亞敬, 周曉亮
【申請人】燕山大學
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2015年4月1日