CN102699900A - 含双平台的过约束五自由度混联机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种含双平台的过约束五自由度混联机器人，包括固定架、动平台、定位头以及设置在所述固定架与动平台之间的结构相同的第一支链、第二支链和第三支链，三个支链均主动支链包括转动叉、长度调节装置和T形铰，所述主动支链通过转动叉转动连接于固定架，通过T形铰转动连接于动平台。所述的动平台包括同中心线的主平台和副平台，所述副平台设置在所述主平台的前端，所述主平台和副平台绕所述中心线相对转动，所述定位头为具有两个转动自由度的串联头，连接于主平台的末端。本发明结构紧凑，设计巧妙，为过约束机构，整机刚度好、精度高，抵抗负载能力强，且机构具有大的工作空间机架体积比。
Description
技术领域
本发明涉及一种机器人。特别是涉及一种含双平台的过约束五自由度混联机器人。
背景技术
现有专利GB2173472（或EP0200369、US4790718）、SE8502327（或US4732525）、EP0674969（或US6336375）、CN1524662（或WO2005025816）所公开的带定位头的多坐标混联机器人，包括至少三个可沿纵向伸长或缩短的长度调节装置。其中一个从动或主动的调节装置的一端与一可动定位头固接并通过铰链与固定架连接，以限制定位头的某几个自由度。而其他各调节装置则是一端通过铰链紧固在固定架上，以使其能相对于固定架绕各个方向的转动，另一端通过铰链与所述的从动或主动调节装置的另一端连接。此类机器人，由于与固接定位头的从动或主动长度调节装置连接的铰链为三自由度铰链，其不足是：机构的整体刚度低，负载能力差，因而不适于高速重载的加工应用场合。
现有专利CN101049692所公开的带定位头的五自由度混联机器人，包括固定架、动平台、定位头以及在固定架与动平台之间的三个可沿纵向伸长或缩短的长度调节装置。各长度调节装置一端通过铰链连接于固定架上，另一端则转动连接于动平台，所述铰链是一个三转动自由度铰链，且其中的某一转动轴线与长度调节装置的伸缩方向平行，其不足是，设计困难或所需铰链尺寸很大，并且难于装配。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种可有效提高机构的刚度和抵抗负载能力的含双平台的过约束五自由度混联机器人。
本发明所采用的技术方案是：一种含双平台的过约束五自由度混联机器人，包括固定架、动平台、定位头以及设置在所述固定架与动平台之间的第一支链、第二支链和第三支链，所述的动平台包括同中心线的主平台和副平台，所述副平台设置在所述主平台的前端，所述主平台和副平台绕所述中心线相对转动，所述定位头为具有两个转动自由度的串联头，连接于主平台的末端；
所述的第一支链、第二支链和第三支链结构完全相同，均包括有转动叉、通过具有一个转动自由度的铰链连接在转动叉的凹槽内的长度调节装置、固定连接在长度调节装置一端的驱动装置以及固定连接在长度调节装置另一端的T形铰，所述第一支链和第二支链中的T形铰均通过具有一个转动自由度的铰链与主平台相连，所述第三支链中的T形铰通过具有一个转动自由度的铰链与副平台相连，所述的第一支链、第二支链和第三支链上的转动叉均通过具有一个转动自由度的铰链与固定架相连，此外，所述第一支链和第二支链的运动平面为同一平面；
连接所述第一支链中的转动叉和固定架的转动轴线与连接该第一支链中的长度调节装置与转动叉的转动轴线垂直相交；连接所述第二支链中的转动叉和固定架的转动轴线与连接该第二支链中的长度调节装置与转动叉的转动轴线垂直相交；连接所述第三支链中的转动叉和固定架的转动轴线与连接该第三支链中的长度调节装置与转动叉的转动轴线垂直相交。
连接所述第一支链中的转动叉和固定架的转动轴线与连接所述第二支链中的转动叉和固定架的转动轴线共线。
连接所述第一支链中的长度调节装置和转动叉的转动轴线、连接所述第一支链中的T形铰和主平台的转动轴线、连接所述第二支链中的长度调节装置和转动叉的转动轴线以及连接所述第二支链中的T形铰和主平台的转动轴线共四条轴线相互平行；连接所述第三支链中的长度调节装置和转动叉的转动轴线与连接第三支链中的T形较和副平台的转动轴线相互平行。
所述固定架和动平台之间还设置有被动支链，所述的被动支链贯穿固定架的中心部位，包括有外圈、内圈、固定在所述内圈的内周面上的滑块、伸缩杆以及与所述的滑块相对应且固定设置在伸缩杆上的导轨，所述外圈通过具有一个转动自由度的铰链连接在固定架的中心部位，所述内圈通过具有一个转动自由度的铰链与外圈相连，连接所述外圈和固定架的转动轴线与连接所述内圈和外圈的转动轴线垂直相交，所述导轨与固定在内圈的内周面上的滑块滑移的连接，使所述的伸缩杆和内圈构成移动副，所述伸缩杆贯穿所述副平台，且所述伸缩杆的末端与主平台固接；所述第一支链、第二支链和被动支链的运动平面为同一平面，且第一支链和第二支链分别布置在被动支链的左右两侧，第三支链布置在被动支链的下方。
连接所述第一支链中的转动叉和固定架的转动轴线、连接所述第二支链中的转动叉和固定架的转动轴线以及连接外圈和固定架的转动轴线共三条轴线共线于一条直线，且所述该直线与连接所述第三支链中的转动叉和固定架的转动轴线相交于一交点，所述该交点与连接外圈和固定架的转动轴线与连接内圈和外圈的转动轴线相交的交点重合，所述主平台和副平台相同的中心线经过所述的交点；连接所述第一支链中的长度调节装置和转动叉的转动轴线、连接所述第一支链中的T形铰和主平台的转动轴线、连接所述第二支链中的长度调节装置和转动叉的转动轴线、连接所述第二支链中的T形铰和主平台的转动轴线以及连接内圈和外圈的转动轴线共五条轴线相互平行；连接所述第三支链中的长度调节装置和转动叉的转动轴线与连接第三支链中的T形较和副平台的转动轴线相互平行。
一种含双平台的过约束五自由度混联机器人，包括固定架、动平台、定位头以及设置在所述固定架与动平台之间的第一支链、第二支链、第三支链和第四支链，所述的动平台包括同中心线的主平台和副平台，所述主平台和副平台绕所述中心线相对转动，所述定位头9为具有两个转动自由度的串联头，连接于主平台的末端；
所述的第一支链、第二支链、第三支链和第四支链结构完全相同，均包括有转动叉、通过具有一个转动自由度的铰链连接在转动叉的凹槽内的长度调节装置、固定连接在长度调节装置一端的驱动装置以及固定连接在长度调节装置另一端的T形铰，所述第一支链和第二支链中的T形铰均通过具有一个转动自由度的铰链与主平台相连，所述第三支链和第四支链中的T形铰均通过具有一个转动自由度的铰链与副平台相连，所述的第一支链、第二支链、第三支链和第四支链上的转动叉均通过具有一个转动自由度的铰链与固定架相连，并且，所述第一支链和第二支链的运动平面为同一平面，所述第三支链和第四支链的运动平面为同一平面；
连接所述第一支链中的转动叉和固定架的转动轴线与连接该第一支链中的长度调节装置与转动叉的转动轴线垂直相交；连接所述第二支链中的转动叉和固定架的转动轴线与连接该第二支链中的长度调节装置与转动叉的转动轴线垂直相交；连接所述第三支链中的转动叉和固定架的转动轴线与连接该第三支链中的长度调节装置与转动叉的转动轴线垂直相交；连接所述第四支链中的转动叉和固定架的转动轴线与连接该第四支链中的长度调节装置与转动叉的转动轴线垂直相交。
连接所述第一支链中的转动叉和固定架的转动轴线与连接所述第二支链中的转动叉和固定架的转动轴线共线于第一直线；连接所述第三支链中的转动叉和固定架的转动轴线与连接所述第四支链中的转动叉和固定架的转动轴线共线于第二直线，所述第一直线与第二直线垂直相交。
连接所述第一支链中的长度调节装置和转动叉的转动轴线、连接所述第一支链中的T形铰和主平台的转动轴线、连接所述第二支链中的长度调节装置和转动叉的转动轴线以及连接所述第二支链中的T形铰和主平台的转动轴线共四条轴线相互平行；连接所述第三支链中的长度调节装置和转动叉的转动轴线、连接第三支链中的T形较和副平台的转动轴线、连接所述第四支链中的长度调节装置和转动叉的转动轴线以及连接第四支链中的T形较和副平台的转动轴线共四条轴线相互平行。
所述固定架与动平台之间还设置有被动支链，所述的被动支链贯穿的连接在固定架的中心部位，包括有外圈、内圈、固定在所述内圈的内周面上的滑块、伸缩杆以及与所述的滑块相对应且固定设置在伸缩杆上的导轨，所述外圈通过具有一个转动自由度的铰链连接在固定架的中心部位，所述内圈通过具有一个转动自由度的铰链与外圈相连，连接所述外圈和固定架的转动轴线与连接所述内圈和外圈的转动轴线垂直相交，所述导轨与固定在内圈的内周面上的滑块滑移的连接，使所述伸缩杆和所述内圈构成移动副，所述伸缩杆贯穿所述副平台，且所述伸缩杆的末端与主平台固接；所述第一支链、第二支链和被动支链的运动平面为同一平面，且第一支链和第二支链分别布置在被动支链的左右两侧，所述第三支链和第四支链的运动平面为同一平面，且第三支链和第四支链分别布置在被动支链的上下两侧。
连接所述第一支链中的转动叉和固定架的转动轴线、连接所述第二支链中的转动叉和固定架的转动轴线以及连接外圈和固定架的转动轴线共线于第一直线；连接所述第三支链中的转动叉和固定架的转动轴线与连接所述第四支链中的转动叉和固定架的转动轴线共线于第二直线；所述第一直线与第二直线垂直相交，且交于第一交点，所述第一交点与连接外圈和固定架的转动轴线与连接内圈和外圈的转动轴线相交的交点重合，所述主平台和副平台相同的中心线经过所述的第一交点；连接所述第一支链中的长度调节装置和转动叉的转动轴线、连接所述第一支链中的T形铰和主平台的转动轴线、连接所述第二支链中的长度调节装置和转动叉的转动轴线、连接所述第二支链中的T形铰和主平台的转动轴线以及连接所述内圈和外圈的转动轴线共五条轴线相互平行；连接所述第三支链中的长度调节装置和转动叉的转动轴线、连接所述第三支链中的T形铰和副平台的转动轴线、连接所述第四支链中的长度调节装置和转动叉的转动轴线以及连接所述第四支链中的T形铰和副平台的转动轴线共四条轴线相互平行。
本发明的含双平台的过约束五自由度混联机器人，结构紧凑，设计巧妙，为过约束机构，整机刚度好、精度高，抵抗负载能力强，且机构具有大的工作空间机架体积比。具体的优点和积极效果是：
（1）采用双平台的结构形式，使得每条主动支链只需要4个自由度，有利于将铰链数目减到最少，降低制造和装配成本。
（2）该机构不仅为过约束机构，且当机构的主动支链为4时，机构为冗余驱动机构，可有效提高机构的刚度和抵抗负载的能力。
附图说明
图1为本发明实施例1的结构示意图之一；
图2为本发明实施例1中的T形铰结构示意图；
图3为本发明实施例1的结构示意图之二；
图4为本发明实施例2的结构示意图之一；
图5为本发明实施例2的结构示意图之二；
图6为本发明实施例2中被动支链及其末端定位头的结构示意图；
图7为本发明实施例3的结构示意图之一；
图8为本发明实施例3的结构示意图之二；
图9为本发明实施例4的结构示意图之一；
图10为本发明实施例4的结构示意图之二。
图中
1：第一支链 2：第二支链
3：第三支链 4：第四支链
5：被动支链 6：固定架
7：主平台 8：副平台
9：定位头 10：转动叉
11：长度调节装置 12：驱动装置
13：T形铰 51：外圈
52：内圈 53：伸缩杆
54：导轨 55：滑块
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明的含双平台的过约束五自由度混联机器人做出详细说明。
如图1、图3所示，本发明的含双平台的过约束五自由度混联机器人，包括固定架6、动平台、定位头9以及设置在所述固定架6与动平台之间的第一支链1、第二支链2和第二支链3，所述的动平台包括同中心线的主平台7和副平台8，所述副平台8设置在所述主平台7的前端，所述主平台7和副平台8可绕所述中心线相对转动，所述定位头9为具有两个转动自由度的串联头，连接于主平台7的末端；
所述的第一支链1、第二支链2和第三支链3结构完全相同，均包括有转动叉10、通过具有一个转动自由度的铰链连接在转动叉10的凹槽内的长度调节装置11、固定连接在长度调节装置11一端的驱动装置12以及固定连接在长度调节装置11另一端的T形铰13，所述第一支链1和第二支链2中的T形铰13均通过具有一个转动自由度的铰链与主平台7相连，所述第三支链3中的T形铰13通过具有一个转动自由度的铰链与副平台8相连，所述的第一支链1、第二支链2和第三支链3上的转动叉10均通过具有一个转动自由度的铰链与固定架6相连，此外，所述第一支链1和第二支链2的运动平面为同一平面；
连接所述第一支链1中的转动叉10和固定架6的转动轴线与连接该第一支链1中的长度调节装置11与转动叉10的转动轴线垂直相交；连接所述第二支链2中的转动叉10和固定架6的转动轴线与连接该第二支链2中的长度调节装置11与转动叉10的转动轴线垂直相交；连接所述第三支链3中的转动叉10和固定架6的转动轴线与连接该第三支链3中的长度调节装置11与转动叉10的转动轴线垂直相交。
连接所述第一支链1中的转动叉10和固定架6的转动轴线与连接所述第二支链2中的转动叉10和固定架6的转动轴线共线。
连接所述第一支链1中的长度调节装置11和转动叉10的转动轴线、连接所述第一支链1中的T形铰13和主平台7的转动轴线、连接所述第二支链2中的长度调节装置11和转动叉10的转动轴线以及连接所述第二支链2中的T形铰13和主平台7的转动轴线共四条轴线相互平行；连接所述第三支链3中的长度调节装置11和转动叉10的转动轴线与连接第三支链3中的T形较13和副平台8的转动轴线相互平行。
如图2所示，所述T形铰13包括有主体131，所述主体131的一侧与长度调节装置11固定连接，所述主体131远离长度调节装置11的那一侧的两端分别延长的形成有用于与动平台5连接的纵铰轴132。
如图4、图5、图6所示，在图1和图3的基础上，所述固定架6和动平台之间还设置有被动支链5，所述的被动支链5贯穿固定架6的中心部位，包括有外圈51、内圈52、固定在所述内圈52的内周面上的滑块55、伸缩杆53以及与所述的滑块55相对应且固定设置在伸缩杆上的导轨54，所述外圈51通过具有一个转动自由度的铰链连接在固定架6的中心部位，所述内圈52通过具有一个转动自由度的铰链与外圈51相连，连接所述外圈51和固定架6的转动轴线与连接所述内圈52和外圈51的转动轴线垂直相交，所述导轨54与固定在内圈52的内周面上的滑块55滑移的连接，使所述的伸缩杆53和内圈52构成移动副，所述伸缩杆53贯穿所述副平台8，且所述伸缩杆53的末端与主平台7固接；所述第一支链1、第二支链2和被动支链5的运动平面为同一平面，且第一支链1和第二支链2分别布置在被动支链5的左右两侧，第三支链3布置在被动支链5的下方。
连接所述第一支链1中的转动叉10和固定架6的转动轴线、连接所述第二支链2中的转动叉10和固定架6的转动轴线以及连接外圈51和固定架6的转动轴线共三条轴线共线于一条直线，且所述该直线与连接所述第三支链3中的转动叉10和固定架6的转动轴线相交于一交点，所述该交点与连接外圈51和固定架6的转动轴线与连接内圈52和外圈51的转动轴线相交的交点重合，所述主平台7和副平台8相同的中心线经过所述的交点；连接所述第一支链1中的长度调节装置11和转动叉10的转动轴线、连接所述第一支链1中的T形铰13和主平台7的转动轴线、连接所述第二支链2中的长度调节装置11和转动叉10的转动轴线、连接所述第二支链2中的T形铰13和主平台7的转动轴线以及连接内圈52和外圈51的转动轴线共五条轴线相互平行；连接所述第三支链3中的长度调节装置11和转动叉10的转动轴线与连接第三支链3中的T形较13和副平台8的转动轴线相互平行。
如图7、图8所示，本发明的含双平台的过约束五自由度混联机器人，还可以是包括固定架6、动平台、定位头9以及设置在所述固定架6与动平台之间的第一支链1、第二支链2、第三支链3和第四支链4，其特征在于，所述的动平台包括同中心线的主平台7和副平台8，所述副平台8设置在所述主平台7的前端,所述主平台7和副平台8可绕所述中心线相对转动，所述定位头9为具有两个转动自由度的串联头，连接于主平台7的末端；
所述的第一支链1、第二支链2、第三支链3和第四支链4结构完全相同，均包括有转动叉10、通过具有一个转动自由度的铰链连接在转动叉10的凹槽内的长度调节装置11、固定连接在长度调节装置11一端的驱动装置12、以及固定连接在长度调节装置11另一端的T形铰13，所述第一支链1和第二支链2中的T形铰13均通过具有一个转动自由度的铰链与主平台7相连，所述第三支链3和第四支链4中的T形铰13均通过具有一个转动自由度的铰链与副平台8相连，所述的第一支链1、第二支链2、第三支链3和第四支链4上的转动叉10均通过具有一个转动自由度的铰链与固定架6相连，并且，所述第一支链1和第二支链2的运动平面为同一平面，所述第三支链3和第四支链4的运动平面为同一平面；
连接所述第一支链1中的转动叉10和固定架6的转动轴线与连接该第一支链1中的长度调节装置11与转动叉10的转动轴线垂直相交；连接所述第二支链2中的转动叉10和固定架6的转动轴线与连接该第二支链2中的长度调节装置11与转动叉10的转动轴线垂直相交；连接所述第三支链3中的转动叉10和固定架6的转动轴线与连接该第三支链3中的长度调节装置11与转动叉10的转动轴线垂直相交；连接所述第四支链4中的转动叉10和固定架6的转动轴线与连接该第四支链4中的长度调节装置11与转动叉10的转动轴线垂直相交。
连接所述第一支链1中的转动叉10和固定架6的转动轴线与连接所述第二支链2中的转动叉10和固定架6的转动轴线共线于第一直线；连接所述第三支链3中的转动叉10和固定架6的转动轴线与连接所述第四支链4中的转动叉10和固定架6的转动轴线共线于第二直线，所述第一直线与第二直线垂直相交。
连接所述第一支链1中的长度调节装置11和转动叉10的转动轴线、连接所述第一支链1中的T形铰13和主平台7的转动轴线、连接所述第二支链2中的长度调节装置11和转动叉10的转动轴线以及连接所述第二支链2中的T形铰13和主平台7的转动轴线共四条轴线相互平行；连接所述第三支链3中的长度调节装置11和转动叉10的转动轴线、连接第三支链3中的T形较13和副平台8的转动轴线、连接所述第四支链4中的长度调节装置11和转动叉10的转动轴线以及连接第四支链4中的T形较13和副平台8的转动轴线共四条轴线相互平行。
如图9和图10所示，在图7、图8的基础上，在所述固定架6与动平台之间还设置有被动支链5，所述的被动支链5贯穿固定架6的中心部位，包括有外圈51、内圈52、固定在所述内圈52的内周面上的滑块55、伸缩杆53以及与所述的滑块55相对应且固定设置在伸缩杆上的导轨54，所述外圈51通过具有一个转动自由度的铰链连接在固定架6的中心部位，所述内圈52通过具有一个转动自由度的铰链与外圈51相连，连接所述外圈51和固定架6的转动轴线与连接所述内圈52和外圈51的转动轴线垂直相交，所述导轨54与固定在内圈52的内周面上的滑块55滑移的连接，使所述伸缩杆53和所述内圈52构成移动副，所述伸缩杆53贯穿所述副平台8，且所述伸缩杆53的末端与主平台7固接；所述第一支链1、第二支链2和被动支链5的运动平面为同一平面，且第一支链1和第二支链2分别布置在被动支链5的左右两侧，所述第三支链和第四支链的运动平面为同一平面，且第三支链3和第四支链4分别布置在被动支链5的上下两侧。
连接所述第一支链1中的转动叉10和固定架6的转动轴线、连接所述第二支链2中的转动叉10和固定架6的转动轴线以及连接外圈51和固定架6的转动轴线共线于第一直线；连接所述第三支链3中的转动叉10和固定架6的转动轴线与连接所述第四支链4中的转动叉10和固定架6的转动轴线共线于第二直线；所述第一直线与第二直线垂直相交，且交于第一交点，所述第一交点与连接外圈51和固定架6的转动轴线与连接内圈52和外圈51的转动轴线相交的交点重合，所述主平台7和副平台8相同的中心线经过所述的第一交点；连接所述第一支链1中的长度调节装置11和转动叉10的转动轴线、连接所述第一支链1中的T形铰13和主平台7的转动轴线、连接所述第二支链2中的长度调节装置11和转动叉10的转动轴线、连接所述第二支链2中的T形铰13和主平台7的转动轴线以及连接所述内圈52和外圈51的转动轴线共五条轴线相互平行；连接所述第三支链3中的长度调节装置11和转动叉10的转动轴线、连接所述第三支链3中的T形铰13和副平台8的转动轴线、连接所述第四支链4中的长度调节装置11和转动叉10的转动轴线以及连接所述第四支链4中的T形铰13和副平台8的转动轴线共四条轴线相互平行。
本发明的含双平台的过约束五自由度混联机器人与现有技术相比，其不同点在于：
（1）采用双平台的结构形式，使得每条主动支链只需要4个自由度，有利于将铰链数目减到最少，降低制造和装配成本。
（2）该机构不仅为过约束机构，且当机构的主动支链为4时，机构为冗余驱动机构，可有效提高机构的刚度和抵抗负载的能力。
本发明的含双平台的过约束五自由度混联机器人可视为一个模块，该模块可通过固定架上的机械接口连接于长行程导轨、大角度回转机构等，以便大幅度提高其工作范围，也可将本发明的多自由度度机器人安装在同一机械结构上进行大规模或较大规模的流水作业。
尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种含双平台的过约束五自由度混联机器人，包括固定架（6）、动平台、定位头（9）以及设置在所述固定架（6）与动平台之间的第一支链（1）、第二支链（2）和第三支链（3），其特征在于，所述的动平台包括同中心线的主平台（7）和副平台（8），所述副平台（8）设置在所述主平台（7）的前端，所述主平台（7）和副平台（8）绕所述中心线相对转动，所述定位头（9）为具有两个转动自由度的串联头，连接于主平台（7）的末端；
所述的第一支链（1）、第二支链（2）和第三支链（3）结构完全相同，均包括有转动叉（10）、通过具有一个转动自由度的铰链连接在转动叉（10）的凹槽内的长度调节装置（11）、固定连接在长度调节装置（11）一端的驱动装置（12）以及固定连接在长度调节装置（11）另一端的T形铰（13），所述第一支链（1）和第二支链（2）中的T形铰（13）均通过具有一个转动自由度的铰链与主平台（7）相连，所述第三支链（3）中的T形铰（13）通过具有一个转动自由度的铰链与副平台（8）相连，所述的第一支链（1）、第二支链（2）和第三支链（3）上的转动叉（10）均通过具有一个转动自由度的铰链与固定架（6）相连，此外，所述第一支链（1）和第二支链（2）的运动平面为同一平面；
连接所述第一支链（1）中的转动叉（10）和固定架（6）的转动轴线与连接该第一支链（1）中的长度调节装置（11）与转动叉（10）的转动轴线垂直相交；连接所述第二支链（2）中的转动叉（10）和固定架（6）的转动轴线与连接该第二支链（2）中的长度调节装置（11）与转动叉（10）的转动轴线垂直相交；连接所述第三支链（3）中的转动叉（10）和固定架（6）的转动轴线与连接该第三支链（3）中的长度调节装置（11）与转动叉（10）的转动轴线垂直相交。
2.根据权利要求1所述的含双平台的过约束五自由度混联机器人，其特征在于，连接所述第一支链（1）中的转动叉（10）和固定架（6）的转动轴线与连接所述第二支链（2）中的转动叉（10）和固定架（6）的转动轴线共线。
3.根据权利要求1所述的含双平台的过约束五自由度混联机器人，其特征在于，连接所述第一支链（1）中的长度调节装置（11）和转动叉（10）的转动轴线、连接所述第一支链（1）中的T形铰（13）和主平台（7）的转动轴线、连接所述第二支链（2）中的长度调节装置（11）和转动叉（10）的转动轴线以及连接所述第二支链（2）中的T形铰（13）和主平台（7）的转动轴线共四条轴线相互平行；连接所述第三支链（3）中的长度调节装置（11）和转动叉（10）的转动轴线与连接第三支链（3）中的T形较（13）和副平台（8）的转动轴线相互平行。
4.根据权利要求1所述的含双平台的过约束五自由度混联机器人，其特征在于，所述固定架（6）和动平台之间还设置有被动支链（5），所述的被动支链（5）贯穿固定架（6）的中心部位，包括有外圈（51）、内圈（52）、固定在所述内圈（52）的内周面上的滑块（55）、伸缩杆（53）以及与所述的滑块（55）相对应且固定设置在伸缩杆上的导轨（54），所述外圈（51）通过具有一个转动自由度的铰链连接在固定架（6）的中心部位，所述内圈（52）通过具有一个转动自由度的铰链与外圈（51）相连，连接所述外圈（51）和固定架（6）的转动轴线与连接所述内圈（52）和外圈（51）的转动轴线垂直相交，所述导轨（54）与固定在内圈（52）的内周面上的滑块（55）滑移的连接，使所述的伸缩杆（53）和内圈（52）构成移动副，所述伸缩杆（53）贯穿所述副平台（8），且所述伸缩杆（53）的末端与主平台（7）固接；所述第一支链（1）、第二支链（2）和被动支链（5）的运动平面为同一平面，且第一支链（1）和第二支链（2）分别布置在被动支链（5）的左右两侧，第三支链（3）布置在被动支链（5）的下方。
5.根据权利要求4所述的含双平台的过约束五自由度混联机器人，其特征在于，连接所述第一支链（1）中的转动叉（10）和固定架（6）的转动轴线、连接所述第二支链（2）中的转动叉（10）和固定架（6）的转动轴线以及连接外圈（51）和固定架（6）的转动轴线共三条轴线共线于一条直线，且所述该直线与连接所述第三支链（3）中的转动叉（10）和固定架（6）的转动轴线相交于一交点，所述该交点与连接外圈（51）和固定架（6）的转动轴线与连接内圈（52）和外圈（51）的转动轴线相交的交点重合，所述主平台（7）和副平台（8）相同的中心线经过所述的交点；连接所述第一支链（1）中的长度调节装置（11）和转动叉（10）的转动轴线、连接所述第一支链（1）中的T形铰（13）和主平台（7）的转动轴线、连接所述第二支链（2）中的长度调节装置（11）和转动叉（10）的转动轴线、连接所述第二支链（2）中的T形铰（13）和主平台（7）的转动轴线以及连接内圈（52）和外圈（51）的转动轴线共五条轴线相互平行；连接所述第三支链（3）中的长度调节装置（11）和转动叉（10）的转动轴线与连接第三支链（3）中的T形较（13）和副平台（8）的转动轴线相互平行。
6.一种含双平台的过约束五自由度混联机器人，包括固定架（6）、动平台、定位头（9）以及设置在所述固定架（6）与动平台之间的第一支链（1）、第二支链（2）、第三支链（3）和第四支链（4），其特征在于，所述的动平台包括同中心线的主平台（7）和副平台（8），所述主平台（7）和副平台（8）绕所述中心线相对转动，所述定位头9为具有两个转动自由度的串联头，连接于主平台（7）的末端；
所述的第一支链（1）、第二支链（2）、第三支链（3）和第四支链（4）结构完全相同，均包括有转动叉（10）、通过具有一个转动自由度的铰链连接在转动叉（10）的凹槽内的长度调节装置（11）、固定连接在长度调节装置（11）一端的驱动装置（12）以及固定连接在长度调节装置（11）另一端的T形铰（13），所述第一支链（1）和第二支链（2）中的T形铰（13）均通过具有一个转动自由度的铰链与主平台（7）相连，所述第三支链（3）和第四支链（4）中的T形铰（13）均通过具有一个转动自由度的铰链与副平台（8）相连，所述的第一支链（1）、第二支链（2）、第三支链（3）和第四支链（4）上的转动叉（10）均通过具有一个转动自由度的铰链与固定架（6）相连，并且，所述第一支链（1）和第二支链（2）的运动平面为同一平面，所述第三支链（3）和第四支链（4）的运动平面为同一平面；
连接所述第一支链（1）中的转动叉（10）和固定架（6）的转动轴线与连接该第一支链（1）中的长度调节装置（11）与转动叉（10）的转动轴线垂直相交；连接所述第二支链（2）中的转动叉（10）和固定架（6）的转动轴线与连接该第二支链（2）中的长度调节装置（11）与转动叉（10）的转动轴线垂直相交；连接所述第三支链（3）中的转动叉（10）和固定架（6）的转动轴线与连接该第三支链（3）中的长度调节装置（11）与转动叉（10）的转动轴线垂直相交；连接所述第四支链（4）中的转动叉（10）和固定架（6）的转动轴线与连接该第四支链（4）中的长度调节装置（11）与转动叉（4）的转动轴线垂直相交。
7.根据权利要求6所述的含双平台的过约束五自由度混联机器人，其特征在于，连接所述第一支链（1）中的转动叉（10）和固定架（6）的转动轴线与连接所述第二支链（2）中的转动叉（10）和固定架（6）的转动轴线共线于第一直线；连接所述第三支链（3）中的转动叉（10）和固定架（6）的转动轴线与连接所述第四支链（4）中的转动叉（10）和固定架（6）的转动轴线共线于第二直线，所述第一直线与第二直线垂直相交。
8.根据权利要求6所述的含双平台的过约束五自由度混联机器人，其特征在于，连接所述第一支链（1）中的长度调节装置（11）和转动叉（10）的转动轴线、连接所述第一支链（1）中的T形铰（13）和主平台（7）的转动轴线、连接所述第二支链（2）中的长度调节装置（11）和转动叉（10）的转动轴线以及连接所述第二支链（2）中的T形铰（13）和主平台（7）的转动轴线共四条轴线相互平行；连接所述第三支链（3）中的长度调节装置（11）和转动叉（10）的转动轴线、连接第三支链（3）中的T形较（13）和副平台（8）的转动轴线、连接所述第四支链（4）中的长度调节装置（11）和转动叉（10）的转动轴线以及连接第四支链（4）中的T形较（13）和副平台（8）的转动轴线共四条轴线相互平行。
9.根据权利要求6所述的含双平台的过约束五自由度混联机器人，其特征在于，所述固定架（6）与动平台之间还设置有被动支链（5），所述的被动支链（5）贯穿的连接在固定架（6）的中心部位，包括有外圈（51）、内圈（52）、固定在所述内圈（52）的内周面上的滑块（55）、伸缩杆（53）以及与所述的滑块（55）相对应且固定设置在伸缩杆上的导轨（54），所述外圈（51）通过具有一个转动自由度的铰链连接在固定架（6）的中心部位，所述内圈（52）通过具有一个转动自由度的铰链与外圈（51）相连，连接所述外圈（51）和固定架（6）的转动轴线与连接所述内圈（52）和外圈（51）的转动轴线垂直相交，所述导轨（54）与固定在内圈（52）的内周面上的滑块（55）滑移的连接，使所述伸缩杆（53）和所述内圈（52）构成移动副，所述伸缩杆（53）贯穿所述副平台（8），且所述伸缩杆（53）的末端与主平台（7）固接；所述第一支链（1）、第二支链（2）和被动支链（5）的运动平面为同一平面，且第一支链（1）和第二支链（2）分别布置在被动支链（5）的左右两侧，所述第三支链和第四支链的运动平面为同一平面，且第三支链（3）和第四支链（4）分别布置在被动支链（5）的上下两侧。
10.根据权利要求9所述的含双平台的过约束五自由度混联机器人，其特征在于，连接所述第一支链（1）中的转动叉（10）和固定架（6）的转动轴线、连接所述第二支链（2）中的转动叉（10）和固定架（6）的转动轴线以及连接外圈（51）和固定架（6）的转动轴线共线于第一直线；连接所述第三支链（3）中的转动叉（10）和固定架（6）的转动轴线与连接所述第四支链（4）中的转动叉（10）和固定架（6）的转动轴线共线于第二直线；所述第一直线与第二直线垂直相交，且交于第一交点，所述第一交点与连接外圈（51）和固定架（6）的转动轴线与连接内圈（52）和外圈（51）的转动轴线相交的交点重合，所述主平台（7）和副平台（8）相同的中心线经过所述的第一交点；连接所述第一支链（1）中的长度调节装置（11）和转动叉（10）的转动轴线、连接所述第一支链（1）中的T形铰（13）和主平台（7）的转动轴线、连接所述第二支链（2）中的长度调节装置（11）和转动叉（10）的转动轴线、连接所述第二支链（2）中的T形铰（13）和主平台（7）的转动轴线以及连接所述内圈（52）和外圈（51）的转动轴线共五条轴线相互平行；连接所述第三支链（3）中的长度调节装置（11）和转动叉（10）的转动轴线、连接所述第三支链（3）中的T形铰（13）和副平台（8）的转动轴线、连接所述第四支链（4）中的长度调节装置（11）和转动叉（10）的转动轴线以及连接所述第四支链（4）中的T形铰（13）和副平台（8）的转动轴线共四条轴线相互平行。
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