專利名稱：四自由度并聯(lián)機器人的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
四自由度并聯(lián)機器人
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種并聯(lián)機器人，尤其涉及一種四自由度并聯(lián)機器人。背景技術(shù)：
并聯(lián)機器人是一種把空間移動和轉(zhuǎn)動結(jié)合起來的多自由度的完全并聯(lián)機構(gòu)構(gòu)型， 并廣泛應(yīng)用在工業(yè)機器人、飛行模擬器、微動機器人和并聯(lián)機床等領(lǐng)域。目前，傳統(tǒng)的自由度并聯(lián)機器人以三自由度和六自由度為主，但是三自由度或六 自由度為主的機器人往往不能夠滿足生產(chǎn)需要，而且該機器人的動態(tài)性，操控性能不夠好。

實用新型內(nèi)容有鑒于此，有必要針對并聯(lián)機器人動態(tài)性，操控性能不夠好的缺陷，提供一種四自 由度并聯(lián)機器人。本實用新型提供一種四自由度并聯(lián)機器人，其特征在于，包括固定平臺、移動平 臺、設(shè)置在固定平臺上的立柱以及連接立柱和移動平臺的連接桿；所述立柱套接滑動塊，所 述滑動塊設(shè)有轉(zhuǎn)動副，所述滑動塊沿立柱延伸方向滑動。優(yōu)選地，所述連接桿與移動平臺連接處設(shè)有球副。優(yōu)選地，所述立柱為四個，并設(shè)置在固定平臺的四個角。優(yōu)選地，所述立柱包括相同的第一立柱和第三立柱，相同的第二立柱和第四立柱； 所述第一立柱和第三立柱設(shè)置在固定平臺的對角，所述第二立柱和第四立柱設(shè)置在固定平 臺的另一對角。優(yōu)選地，所述第二立柱和第四立柱套接相同的第二滑動塊和第四滑動塊，所述第 二滑動塊和第四滑動塊分別設(shè)有繞垂直于固定平臺的轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動的第二轉(zhuǎn)動副和第四轉(zhuǎn) 動副。優(yōu)選地，所述第二轉(zhuǎn)動副和第四轉(zhuǎn)動副的連接處分別設(shè)有相鉸接且繞平行于固定 平臺的轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動的第五轉(zhuǎn)動副和第六轉(zhuǎn)動副。 優(yōu)選地，所述第一立柱和第三立柱套接相同的第一滑動塊和第三滑動塊，所述第 一滑動塊和第三滑動塊分別設(shè)有繞平行于固定平臺的轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動的第一轉(zhuǎn)動副和第三轉(zhuǎn) 動副。優(yōu)選地，所述連接桿包括等長的第一連接桿和第三連接桿，以及等長的第二連接 桿和第四連接桿。優(yōu)選地，所述立柱為兩個，并設(shè)置在固定平臺的相鄰的兩個角。優(yōu)選地，所述兩個立柱中一立柱套接與滑動塊連接的轉(zhuǎn)動副；另一立柱套接滑動 塊，所述滑動塊設(shè)有與轉(zhuǎn)動副鉸接的另一轉(zhuǎn)動副。本實用新型的有益效果有通過設(shè)置在固定平臺上的立柱，該立柱套接與轉(zhuǎn)動副相連接的滑動塊，滑動塊沿 立柱方向滑動并配合著轉(zhuǎn)動副的轉(zhuǎn)動，進而帶動與轉(zhuǎn)動副連接的連接桿的轉(zhuǎn)動，使得移動平臺在空間運動，提高動態(tài)性和操控性能；滑動的滑動塊配合轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動副，使得移動平臺移動的位置的精確度跟高，移動 平臺的移動速度更快；可加工復雜的曲面，提高產(chǎn)品的加工精確度和生產(chǎn)效率，進而提高產(chǎn) 品的品質(zhì)和經(jīng)濟效益；四個立柱的設(shè)立使得該并聯(lián)機器人更加穩(wěn)定，剛度更高；通過多個轉(zhuǎn)動副的該并聯(lián)機器人易解耦；兩個立柱的設(shè)立使得該并聯(lián)機器人設(shè)計更為簡單，減低設(shè)計和制造工藝的復雜 度，增加了易用性和提高了經(jīng)濟效益。

為更進一步了解本實用新型的特征及技術(shù)內(nèi)容，請參閱以下有關(guān)本發(fā)明的附圖， 然而所附圖僅提供參考與說明用，并非用來對本實用新型加以限制。圖1為本實用新型一實施例的四自由度并聯(lián)機器人的結(jié)構(gòu)圖；圖2為本實用新型另一實施例的四自由度并聯(lián)機器人的結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖，通過對本實用新型的具體實施方式
詳細描述，將使本實用新型的 技術(shù)方案及其他有益效果顯而易見。在以下實施方式中，在固定平臺50上設(shè)置多個立柱，移動平臺60通過連接桿連接 該立柱，連接桿沿立柱滑動帶動移動平臺60移動。參見圖1至圖2，并聯(lián)機器人包括固定平臺50、立柱、連接桿和移動平臺60，方形的 固定平臺50設(shè)置在水平面上，長圓柱形的立柱垂直設(shè)置在固定平臺50，棱臺形的移動平臺 60通過連接桿與立柱連接，該移動平臺60初始狀態(tài)平行固定平臺50并懸垂于中心位置。在一實施例中，共有4個立柱設(shè)置在方形固定平臺50的四個角，在對角設(shè)立的第 一立柱71和第三立柱73分別套接相同的第一滑動塊11和第三滑動塊13 ；該第一滑動塊 11和第三滑動塊13分別設(shè)有繞平行于固定平臺50的轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動的第一轉(zhuǎn)動副21和第三 轉(zhuǎn)動副23 ；分別鉸接第一轉(zhuǎn)動副21和第三轉(zhuǎn)動副23的第一連接桿81和第三連接桿83使 得第一立柱71、第三立柱73與移動平臺60相連接，該移動平臺60相對應(yīng)的側(cè)面與第一連 接桿81、第三連接桿83的連接處設(shè)有第一球副41和第三球副43 ；該第一連接桿81和第三 連接桿83長度相同。在矩形固定平臺50的另一對角設(shè)有第二立柱72和第四立柱74，該第二立柱72和 第四立柱74分別套接相同的第二滑動塊12和第四滑動塊14 ；該第二滑動塊12和第四滑 動塊14設(shè)有與繞垂直于固定平臺50的轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動的第二轉(zhuǎn)動副22和第四轉(zhuǎn)動副24 ；與 該第二轉(zhuǎn)動副22和第四轉(zhuǎn)動副24的連接處分別設(shè)有相鉸接且繞平行于固定平臺50的轉(zhuǎn) 動軸轉(zhuǎn)動的第五轉(zhuǎn)動副32和第六轉(zhuǎn)動副34 ；分別鉸接第五轉(zhuǎn)動副32和第六轉(zhuǎn)動副34的 第二連接桿82和第四連接桿84與移動平臺60相連接，該第二立柱71、第四立柱73分別依 次通過第二轉(zhuǎn)動副22、第五轉(zhuǎn)動副32、第二連接桿82和第四轉(zhuǎn)動副24、第六轉(zhuǎn)動副34、第 四連接桿84與移動平臺60相連接；該移動平臺60相對應(yīng)的棱面與第二連接桿82和第四 連接桿84的連接處設(shè)有第二球副42和第四球副44 ；該第二連接桿82和第四連接桿84長度相同。上述實施例中，該立柱可以與固定平臺50—角度設(shè)置，該角度可以是0° 180° ；而在上述實施例中的優(yōu)選的為垂直該固定平臺50，易于安裝和拆卸該四自由度并聯(lián) 機器人。本實用新型的并聯(lián)機器人通過設(shè)置在立柱上的轉(zhuǎn)動副連接的滾珠絲杠，通過伺服 電機驅(qū)動滾珠絲杠(圖未示)，該滾珠絲杠驅(qū)動立柱上的轉(zhuǎn)動副實現(xiàn)移動平臺60的空間運 動。多個轉(zhuǎn)動副相互配合的轉(zhuǎn)動，使得移動平臺60的動態(tài)性更佳，增加了操控性；相互配合 的滑動塊和轉(zhuǎn)動副使得該并聯(lián)機器人的精確度更高，使得移動平臺的移動速度更快；四個 立柱的設(shè)立使得該并聯(lián)機器人更加穩(wěn)定，剛度更高；通過多個轉(zhuǎn)動副的該并聯(lián)機器人易解 華禹。在另一實施例中，可以省去上述實施例中的第一立柱71和第四立柱74，以及相連 接的第一滑動塊11和第四滑動塊14，第一轉(zhuǎn)動副21、第四轉(zhuǎn)動副24、第五轉(zhuǎn)動副32、第一 球副41和第四球副44，第一連接桿81和第四連接桿84。即省去相鄰邊的立柱及與移動平 臺60與之連接的轉(zhuǎn)動副和連接桿，亦可通過伺服電機驅(qū)動滾珠絲杠帶動轉(zhuǎn)動副使得移動 平臺60按平行、垂直或其它角度的轉(zhuǎn)動，使得該移動平臺60空間移動。通過在該移動平臺60設(shè)置導軌等機構(gòu)并安裝刀具，通過移動平臺的運動并配合 刀具沿導軌的移動，獲得多個移動的自由度空間，使得該機器人能夠完成加工復雜的曲面。以上所述實施例僅表達了本實用新型的實施方式，其描述較為具體和詳細，但并 不能因此而理解為對本實用新型專利范圍的限制。應(yīng)當指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù) 人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本 實用新型的保護范圍。因此，本實用新型專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準。
權(quán)利要求一種四自由度并聯(lián)機器人，其特征在于，包括固定平臺、移動平臺、設(shè)置在固定平臺上的立柱以及連接立柱和移動平臺的連接桿；所述立柱套接滑動塊，所述滑動塊設(shè)有轉(zhuǎn)動副，所述滑動塊沿立柱延伸方向滑動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四自由度并聯(lián)機器人，其特征在于，所述連接桿與移動平臺 連接處設(shè)有球副。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四自由度并聯(lián)機器人，其特征在于，所述立柱為四個，并設(shè)置 在固定平臺的四個角。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的四自由度并聯(lián)機器人，其特征在于，所述立柱包括相同的第 一立柱和第三立柱，相同的第二立柱和第四立柱；所述第一立柱和第三立柱設(shè)置在固定平 臺的對角，所述第二立柱和第四立柱設(shè)置在固定平臺的另一對角。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的四自由度并聯(lián)機器人，其特征在于，所述第二立柱和第四立 柱套接相同的第二滑動塊和第四滑動塊，所述第二滑動塊和第四滑動塊分別設(shè)有繞垂直于 固定平臺的轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動的第二轉(zhuǎn)動副和第四轉(zhuǎn)動副。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的四自由度并聯(lián)機器人，其特征在于，所述第二轉(zhuǎn)動副和第四 轉(zhuǎn)動副的連接處分別設(shè)有相鉸接且繞平行于固定平臺的轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動的第五轉(zhuǎn)動副和第六 轉(zhuǎn)動副。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的四自由度并聯(lián)機器人，其特征在于，所述第一立柱和第三立 柱套接相同的第一滑動塊和第三滑動塊，所述第一滑動塊和第三滑動塊分別設(shè)有繞平行于 固定平臺的轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動的第一轉(zhuǎn)動副和第三轉(zhuǎn)動副。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四自由度并聯(lián)機器人，其特征在于，所述連接桿包括等長的 第一連接桿和第三連接桿，以及等長的第二連接桿和第四連接桿。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四自由度并聯(lián)機器人，其特征在于，所述立柱為兩個，并設(shè)置 在固定平臺的相鄰的兩個角。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的四自由度并聯(lián)機器人，其特征在于，所述兩個立柱中一立柱 套接與滑動塊連接的轉(zhuǎn)動副；另一立柱套接滑動塊，所述滑動塊設(shè)有與轉(zhuǎn)動副鉸接的另一 轉(zhuǎn)動副。
專利摘要一種四自由度并聯(lián)機器人，至少包括固定平臺、移動平臺、設(shè)置在固定平臺上的立柱以及連接立柱和移動平臺的連接桿；所述立柱套接滑動塊以及所述滑動塊設(shè)有轉(zhuǎn)動副，所述轉(zhuǎn)動副沿立柱延伸方向滑動。通過滑動塊配合的帶動與轉(zhuǎn)動副連接的連接桿的轉(zhuǎn)動，使得移動平臺在空間運動，提高動態(tài)性和操控性能。
文檔編號B23Q1/48GK201625979SQ201020121839
公開日2010年11月10日 申請日期2010年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月26日
發(fā)明者萬眾, 張建偉, 李勇杰, 胡穎 申請人:深圳先進技術(shù)研究院