CN102085660A - 一种三自由度解耦混联机器人 - Google Patents

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沈惠平
王玮
孟庆梅
邓嘉鸣
朱小蓉
唐玲
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Abstract

一种三自由度解耦混联机器人，包括机架(0)、悬挂架(1)、安装臂(2)及二自由度平面并联机构操作手(P3-R5-R6-R7-P4)，安装臂(2)以转动副一(R1)连接固定在机架(0)的悬挂架(1)，在安装臂(2)上又安装一个二自由度平面并联机构操作手，它的二个驱动源可以均为移动副或转动副，也可以是一个移动副、一个转动副，且其运动平面垂直于转动副一(R1)的轴线。该三自由度混联操作手具有运动学正逆解析解且控制解耦性好、工作空间大、结构紧凑、运动灵活、制造成本低等优点，能实现空间三自由度的操作或加工。

Description

一种三自由度解耦混联机器人
技术领域
本发明涉及一种三自由度数控混联运动操作装备，具体地说是为数控切削加工、各种产业操作提供一种新型高效的数控装置。
背景技术
工业上往往需要各种结构简单、制造成本低的平面型数控操作，例如金属切削加工、焊接、非金属材料切割、测量、喷涂、雕刻等作业，已有的串联机器人操作手结构复杂、刚性差、动态响应性能差，而一般的少自由度并联结构操作手，如各种二自由度平面操作手(如专利申请文献【200420083801.0】、【200710177514.4】等)、三自由度并联操作手(如3-RPS、三平移Delta机构等)，工作空间小；申请人发明的二种平面二自由度滑块驱动型并联机构(专利文献【200910181312.6】、【200910181313.0】)具有大范围作业的优点，但需要调节杆长才能实现大工作空间。混联机构兼有并联机构刚度好、定位精确以及串联机构工作空间大等主要优点，专利文献【03105161.8】提供了一种四自由度混联操作手，但其运动学正解为数值解且工作空间小。本发明提供一种具有运动学正逆解析解且控制解耦性好、易实现大工作空间的三自由度数控并联运动操作装备，其结构简单、操作容易、制造成本低。
发明内容
本发明的二个三自由度混联操作手，其技术方案是：一种三自由度解耦混联机器人，包括机架(0)、悬挂架(1)、安装臂(2)及二自由度平面并联机构操作手(P3-R5-R6-R7-P4)，安装臂(2)以转动副一(R1)连接固定在机架(0)的悬挂架(1)，在安装臂(2)上又安装一个二自由度平面并联机构操作手，它的二个驱动源可以均为移动副或转动副，也可以是一个移动副、一个转动副，且其运动平面垂直于转动副一(R1)的轴线。该三自由度混联操作手的最大特点是具有整圆环形的工作空间，从而工作空间大。
另一种三自由度解耦混联机器人，包括机架(0)、导轨(1)、安装臂(2)及二自由度平面并联机构操作手(P3-R5-R6-R7-P4)，安装臂(2)以移动副一(P1)与固定在机架(0)的导轨(1)连接，在安装臂(2)上又安装一个二自由度平面并联机构操作手，它的二个驱动源可以均为移动副或转动副，也可以是一个移动副、一个转动副，且其运动平面与移动副一(P1)的轴线垂直。该三自由度混联操作手的最大特点是具有长方体形的工作空间，其长度取决于导轨(1)的长度，可以很长，从而具有大工作空间。
该二种三自由度混联操作手的优点是：均具有运动学正逆解析解且控制解耦性好、易实现大工作空间，且制造容易、结构和操作简便，能实现三自由度数控加工与产业操作。
附图说明
附图1为本发明实施例第一种结构的示意图。
附图2为本发明实施例第二种结构的示意图。
具体实施方式
附图1为本发明实施例第一种结构的示意图。一种三自由度解耦混联机器人，包括机架0、悬挂架1、安装臂2及二自由度平面并联机构操作手P3-R5-R6-R7-P4，安装臂2以转动副一R1连接固定在机架0的悬挂架1，在安装臂2上又安装一个二自由度平面并联机构操作手，即组成平面并联机构操作手的构件一3、构件二4、构件三5、构件四6分别以转动副二R5、转动副三R6、转动副四R7连接后，构件一3、构件四6又分别以移动副一P3、移动副二P4与安装臂2连接，该二自由度平面并联机构操作手的运动平面与转动副一R1的轴线垂直。该三自由度解耦混联机器人的驱动源是转动副一R1以及移动副一P3、移动副二P4。
附图2为本发明实施例第二种结构的示意图。一种三自由度全解耦混联机器人，包括机架0、导轨1、安装臂2及二自由度平面并联机构操作手P3-R5-R6-R7-P4，安装臂2以移动副一P1与固定在机架0的导轨1连接，在安装臂2上又安装一个二自由度平面并联机构操作手，即组成平面并联机构操作手的构件一3、构件二4、构件三5、构件四6分别以转动副一R5、转动副二R6、转动副三R7连接后，构件一3、构件四6又分别以移动副二P3、移动副三P4与安装臂2连接，且该二自由度平面并联机构操作手的运动平面与移动副一P1的轴线垂直。该三自由度解耦混联机器人的驱动源是移动副一P1以及移动副二P3、移动副三P4。
在上述二个实施例中，作为驱动源的转动副可以是任何伺服旋转马达，而驱动源的移动副可以是作直线运动的滚珠丝杠、同步带、齿轮齿条、直线电机或数字式液气压推杆等直线运动装置；进一步，在上述二个实施例的构件二4上的一点P处安装的操作器，可以是切削铣刀、钻头、割刀、刻刀，又可以是测量头、喷枪、焊枪等，以完成相应的三自由度加工或操作。
综上可知，这二种三自由度解耦混联机器人，均具有运动学正逆解析解且控制解耦性、结构简单、制造容易、工作空间大、操作方便，为一种新型高效数控装置。

Claims (2)

1.一种三自由度解耦混联机器人，包括机架(0)、悬挂架(1)、安装臂(2)及二自由度平面并联机构操作手(P3-R5-R6-R7-P4)，其特征是安装臂(2)以转动副一(R1)连接固定在机架(0)的悬挂架(1)，在安装臂(2)上又安装一个二自由度平面并联机构操作手，它的二个驱动源可以均为移动副或转动副，也可以是一个移动副、一个转动副，且其运动平面垂直于转动副一(R1)的轴线。
2.一种三自由度解耦混联机器人，包括机架(0)、导轨(1)、安装臂(2)及二自由度平面并联机构操作手(P3-R5-R6-R7-P4)，其特征是安装臂(2)以移动副一(P1)与固定在机架(0)的导轨(1)连接，在安装臂(2)上又安装一个二自由度平面并联机构操作手，它的二个驱动源可以均为移动副或转动副，也可以是一个移动副、一个转动副，且其运动平面与移动副一(P1)的轴线垂直。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102785240A (zh) * 2012-08-21 2012-11-21 深圳先进技术研究院 混联冲压机器人
CN102990655A (zh) * 2012-12-27 2013-03-27 广西大学 含prr运动副开环子链和pprrr运动副闭环子链的并联机构
CN102990656A (zh) * 2012-12-27 2013-03-27 广西大学 一种含prr开环子链和pprrp闭环子链的并联机构
CN102990659A (zh) * 2012-12-27 2013-03-27 广西大学 一种包含rrrrr和pprrr运动副闭环子链的并联机构
CN105598948A (zh) * 2016-01-26 2016-05-25 江南大学 一种2r1t模块化混联机器人机构
CN105856213A (zh) * 2016-04-13 2016-08-17 上海交通大学 一种模块化高冗余多自由度柔性机械臂系统
CN107577905A (zh) * 2016-06-30 2018-01-12 北京工商大学 一种三自由度混联机械臂的运动学正解求解方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1439492A (zh) * 2003-03-06 2003-09-03 天津大学 四自由度混联机器人
CN1535799A (zh) * 2003-04-10 2004-10-13 哈尔滨工业大学 一种平面并联压电智能杆机构
CN101104272A (zh) * 2007-08-16 2008-01-16 上海交通大学 二自由度平面并联机器人机构
CN101444914A (zh) * 2008-11-19 2009-06-03 浙江工业大学 三自由度拟人并联机械臂
CN101612732A (zh) * 2009-07-17 2009-12-30 江苏工业学院 一种平面型数控并联运动操作装备
CN101780671A (zh) * 2009-01-19 2010-07-21 上海工程技术大学 一种解耦并联机构

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1439492A (zh) * 2003-03-06 2003-09-03 天津大学 四自由度混联机器人
CN1535799A (zh) * 2003-04-10 2004-10-13 哈尔滨工业大学 一种平面并联压电智能杆机构
CN101104272A (zh) * 2007-08-16 2008-01-16 上海交通大学 二自由度平面并联机器人机构
CN101444914A (zh) * 2008-11-19 2009-06-03 浙江工业大学 三自由度拟人并联机械臂
CN101780671A (zh) * 2009-01-19 2010-07-21 上海工程技术大学 一种解耦并联机构
CN101612732A (zh) * 2009-07-17 2009-12-30 江苏工业学院 一种平面型数控并联运动操作装备

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102785240A (zh) * 2012-08-21 2012-11-21 深圳先进技术研究院 混联冲压机器人
CN102785240B (zh) * 2012-08-21 2015-06-10 深圳先进技术研究院 混联冲压机器人
CN102990655A (zh) * 2012-12-27 2013-03-27 广西大学 含prr运动副开环子链和pprrr运动副闭环子链的并联机构
CN102990656A (zh) * 2012-12-27 2013-03-27 广西大学 一种含prr开环子链和pprrp闭环子链的并联机构
CN102990659A (zh) * 2012-12-27 2013-03-27 广西大学 一种包含rrrrr和pprrr运动副闭环子链的并联机构
CN102990656B (zh) * 2012-12-27 2015-04-01 广西大学 一种含prr开环子链和pprrp闭环子链的并联机构
CN105598948A (zh) * 2016-01-26 2016-05-25 江南大学 一种2r1t模块化混联机器人机构
CN105856213A (zh) * 2016-04-13 2016-08-17 上海交通大学 一种模块化高冗余多自由度柔性机械臂系统
CN107577905A (zh) * 2016-06-30 2018-01-12 北京工商大学 一种三自由度混联机械臂的运动学正解求解方法
CN107577905B (zh) * 2016-06-30 2021-06-15 北京工商大学 一种三自由度混联机械臂的运动学正解求解方法

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