CN103273481A - 一种具有二自由度平动的并联机构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有二维平动的并联机构，包括固定架、动平台以及对称布置在所述固定架与动平台之间的两条结构相同的主动支链和一条从动支链，两条所述主动支链对称布置在所述从动支链的两侧；所述从动支链包括两根左右平行的杆件，所述杆件的上端与所述固定架通过转动副连接，所述杆件的下端与水平连杆的端部连接，所述固定架、两根所述杆件和所述水平连杆形成平行四边形结构；在所述水平连杆的中部下方固接有与其垂直的竖直连杆；所述动平台包括横杆和竖杆，所述竖杆垂直固定在所述横杆的中部上方；所述竖直连杆与所述竖杆通过移动副连接。本发明制造成本低，运动更加平稳，运动传递效率更高。

Description

一种具有二自由度平动的并联机构
技术领域
本发明属于并联机械手，具体涉及一种具有二自由度平动的并联机构。
背景技术
并联机器人具有无累积误差、精度较高，结构紧凑、刚度高、承载能力大等优点，已广泛应用与军事工业、生物医学、运动模拟等生活的方方面面。目前，作为并联机器人重要组成部分的可实现二自由度平动的并联机构，包括两个主动支链和一个动平台，每条支链包括主动臂和从动臂两部分。其中主动臂一端相对于固定机架仅具有一个转动自由度，另一端通过转动副与从动臂的一端连接；从动臂的另一端通过转动副与动平台连接，从而保证机构的平动。
上述机构的局限性在于：平行构架对于连杆的加工精度要求极高，使得加工成本很高，且不利于提高机构定位精度。
发明内容
本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种能够降低加工成本的具有二自由度平动的并联机构。
本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种具有二维平动的并联机构，包括固定架、动平台以及对称布置在所述固定架与动平台之间的两条结构相同的主动支链；每条主动支链包括主动臂和从动臂，所述主动臂的一端与旋转驱动装置固接，所述旋转驱动装置固定在所述固定架上，所述主动臂的另一端与所述从动臂的一端通过转动副连接，所述从动臂的另一端与所述动平台通过转动副连接；
该并联机构还包括一条从动支链，两条所述主动支链对称布置在所述从动支链的两侧；所述从动支链包括两根左右平行的杆件，所述杆件的上端与所述固定架通过转动副连接，所述杆件的下端与水平连杆的端部连接，所述固定架、两根所述杆件和所述水平连杆形成平行四边形结构；在所述水平连杆的中部下方固接有与其垂直的竖直连杆；所述动平台包括横杆和竖杆，所述竖杆垂直固定在所述横杆的中部上方；所述竖直连杆与所述竖杆通过移动副连接。
本发明具有的优点和积极效果是：在固定架和动平台之间增设一条从动支链，从动支链的主体采用平行四边形结构，且通过移动副与动平台连接，上述从动支链的引入能够降低对并联机构连杆加工精度的要求，从而降低加工成本，且有利于提高机构的定位精度。移动副的引入还能够使机构运动更加平稳，运动传递效率更高。并且本发明结构简单，运动方式明确，由于具有对称的结构分布，使其在空间中具有更大的刚度，使得该机构可以实现更高的运动速度和加速度。本发明可广泛应用于分拣、包装等领域。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图中：1.固定架，2.主动臂，3.从动臂，4.动平台，5.转动副，6.杆件,7.水平连杆，8.竖直连杆。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
请参阅图1，一种具有二维平动的并联机构，包括固定架1、动平台4以及对称布置在所述固定架1与动平台4之间的两条结构相同的主动支链；每条主动支链包括主动臂2和从动臂3，所述主动臂2的一端与旋转驱动装置固接，所述旋转驱动装置固定在所述固定架1上，所述主动臂2的另一端与所述从动臂3的一端通过转动副连接，所述从动臂3的另一端与所述动平台4通过转动副连接；该并联机构还包括一条从动支链，两条所述主动支链对称布置在所述从动支链的两侧；所述从动支链包括两根左右平行的杆件6，所述杆件6的上端与所述固定架1通过转动副连接，所述杆件6的下端与水平连杆7的端部连接，所述固定架1、两根所述杆件6和所述水平连杆7形成平行四边形结构；在所述水平连杆7的中部下方固接有与其垂直的竖直连杆8；所述动平台4包括横杆和竖杆，所述竖杆垂直固定在横杆的中部上方；所述竖直连杆8与所述竖杆通过移动副连接。
本发明与现有技术的差异在于：
一）固定架1与动平台4之间的连接支链由两条主动支链和一条从动支链组成。
二）动平台4的竖杆与横杆垂直，竖直连杆8与水平连杆7垂直固接，竖直连杆8与动平台4通过移动副连接，以实现动平台二维平动。
本发明各杆件连接以转动副为主，具有结构简单，制造成本低的优点，而且由于具有对称的结构分布，使其在空间中具有更大的刚度。
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 (1)

1.一种具有二维平动的并联机构，包括固定架、动平台以及对称布置在所述固定架与动平台之间的两条结构相同的主动支链；每条主动支链包括主动臂和从动臂，所述主动臂的一端与旋转驱动装置固接，所述旋转驱动装置固定在所述固定架上，所述主动臂的另一端与所述从动臂的一端通过转动副连接，所述从动臂的另一端与所述动平台通过转动副连接；其特征在于，
该并联机构还包括一条从动支链，两条所述主动支链对称布置在所述从动支链的两侧；所述从动支链包括两根左右平行的杆件，所述杆件的上端与所述固定架通过转动副连接，所述杆件的下端与水平连杆的端部连接，所述固定架、两根所述杆件和所述水平连杆形成平行四边形结构；在所述水平连杆的中部下方固接有与其垂直的竖直连杆；所述动平台包括横杆和竖杆，所述竖杆垂直固定在所述横杆的中部上方；所述竖直连杆与所述竖杆通过移动副连接。
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