CN103707283A - 全柔性三自由度并联移动平台 - Google Patents

Abstract

一种全柔性三自由度并联移动平台，属于机电领域。基座（2）上均匀布置有电机安装孔（10），伺服电机（3）通过紧配合安装在基座（2）上的电机安装孔（10）内，伺服电机与基座（2）直接无相对运动，伺服电机（3）之间距离相等且电机轴线相互平行；柔性臂（1）为一体件，柔性臂（1）上中心位置有一大凸台（6），大凸台（6）中心有一个大固定孔（7）；大凸台（6）固接有柔性薄片（4），柔性薄片（4）的末端分别固接有小凸台（5），小凸台（5）有一个小固定孔（8），柔性臂（1）上的小凸台（5）通过小固定孔（8）与伺服电机（3）的电机轴配合。本发明运动精度高，成本低廉，在工业上将会有相当大的运用前景。

Description

全柔性三自由度并联移动平台

技术领域

本发明涉及一种全柔性三自由度并联移动平台，属于机电领域，应用于微型机床、机器人和3D打印等方面。

背景技术

并联机构在工业和医疗等诸多行业应用广泛，并联机械臂和并联移动平台更是被大量地应用在搬运机械臂、医疗精密操作机械手等设备上。相比串联机械臂，并联机械臂具有更高的结构刚度和系统精度。然而，并联机械臂的加工和装配精度制约着机器精度的提升。而在实际的加工装配中，并联机械臂上大量存在的转动副关节和数量较多的其它零件直接影响了机器的各方面性能。此外，在微型的移动平台上如果仍然使用转动副，那么对转轴和孔的尺寸精度要求将会相当高。为了解决以上问题，需要设计一种全新的并联移动平台，它能够以最少的零件数量实现并联移动平台的各种功能，同时降低对加工精度和安装精度的要求，减少繁杂的装配工作，提高机器的定位精度。另一方面，也便于并联移动平台的微型化。

发明内容

本发明的目的在于提供一种全柔性三自由度并联移动平台，使得并联移动平台具有功能的情况下，降低对加工和装配精度要求，减少零件数量，简化装配工作，提高机器定位精度，以便于平台的微型化。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案：

一种全柔性三自由度并联移动平台，其包括柔性臂1、基座2、伺服电机3。基座2上均匀布置有电机安装孔10，多个伺服电机3通过紧配合安装在基座2上的电机安装孔10内，伺服电机与基座2直接无相对运动，伺服电机3之间距离相等且电机轴线相互平行。柔性臂1为一体件，柔性臂1上中心位置有一大凸台6，大凸台6中心有一个大固定孔7。大凸台6的均匀固接有柔性薄片4，每个柔性薄片4的末端分别固接有小凸台5，小凸台5上分别有一个小固定孔8，柔性臂1上的小凸台5通过小固定孔8分别与伺服电机3的电机轴紧配合，小凸台5与电机轴无相对运动。安装后，柔性臂1上的柔性薄片4处于弯曲状态，当伺服电机3低速稳定的转动时，柔性臂1上的小凸台5随之运动，小凸台5使得柔性薄片4弯曲和运动，所述柔性薄片4共同作用，使得大凸台6产生有规律运动，从而带动大凸台6上的执行元件进行有规律的运动。

所述的柔性臂1通过一体加工成型得到。

所述柔性薄片4的个数为3个。大凸台6的周围每隔120°固接有柔性薄片4。

所述的大固定孔7用于安装主轴电机或者其它执行元件。

所述的基座2下方有3个支撑凸台9用于支撑基座2和基座2上的零部件。

本发明结构简单，便于该并联移动平台的微型化。同时本发明安装方便，对零件加工精度要求低，机器的运动精度高，成本低廉，在工业上将会有相当大的运用前景。

附图说明

图1本发明系统示意图

图2本发明的柔性臂零件结构简图

图3本发明的基座零件结构简图

图中：1、柔性臂；2、基座；3、伺服电机；4、柔性薄片；5、小凸台；6、大凸台；7、大固定孔；8、小固定孔；9、支撑凸台；10、电机安装孔。

具体实施方式

结合图1-图3对本发明做进一步说明：

一种全柔性三自由度并联移动平台，其包括柔性臂1、基座2、伺服电机3。3个伺服电机3通过紧配合安装在基座2上的3个电机安装孔10内，伺服电机与基座2直接无相对运动，3个电机之间距离相等且电机轴线相互平行。基座2下方有3个支撑凸台9用于支撑基座2和其上的零部件。基座2的材料可以是铝合金或者塑料。柔性臂1为一体件，通过一体加工成型得到，其材料为弹簧钢或者均质的弹性塑料。柔性臂1上中心位置有一大凸台6，大凸台6中心有一个大固定孔7,用于安装主轴电机或者其它执行元件。大凸台6必须具有足够的刚性，大凸台6的周围每隔120°固接有三个相同的柔性薄片4，柔性薄片4的宽度约为0.0005米，高度约为0.01米。每个柔性薄片4的末端分别固接有小凸台5，小凸台5必须具有足够的刚性。小凸台5上分别有一个小固定孔8，柔性臂1上的小凸台5通过3个小固定孔8与3个伺服电机3的电机轴紧配合，3个小凸台5与电机轴无相对运动。安装后，柔性臂1上的3个柔性薄片4处于弯曲状态，末端弯曲的切线方向夹角约为60°。当3个伺服电机3低速稳定的转动时，柔性臂1上的3个小凸台5随之运动，小凸台5使得柔性薄片4弯曲和运动，3个柔性薄片4共同作用，使得大凸台6产生一定的有规律运动，从而带动大凸6上的执行元件进行有规律的运动。

Claims (5)

1.一种全柔性三自由度并联移动平台，其特征在于：其包括柔性臂（1）、基座（2）、伺服电机（3）；基座（2）上均匀布置有电机安装孔（10），多个伺服电机（3）通过紧配合安装在基座（2）上电机安装孔（10）内，伺服电机与基座（2）直接无相对运动，伺服电机（3）之间距离相等且电机轴线相互平行；柔性臂（1）为一体件，柔性臂（1）上中心位置有一大凸台（6），大凸台（6）中心有一个大固定孔（7）；大凸台（6）的均匀固接有柔性薄片（4），每个柔性薄片（4）的末端分别固接有小凸台（5），小凸台（5）上分别有一个小固定孔（8），柔性臂（1）上的小凸台（5）通过小固定孔（8）分别与伺服电机（3）的电机轴紧配合，小凸台（5）与电机轴无相对运动；安装后，柔性臂（1）上的柔性薄片（4）处于弯曲状态，当伺服电机（3）转动时，柔性臂（1）上的小凸台（5）随之运动，小凸台（5）使得柔性薄片（4）弯曲和运动，所述柔性薄片（4）共同作用，使得大凸台（6）产生有规律运动，从而带动大凸台（6）上的执行元件进行有规律的运动。

2.根据权利要求1所述的一种全柔性三自由度并联移动平台，其特征在于：所述的柔性臂（1）通过一体加工成型得到。

3.根据权利要求1所述的一种全柔性三自由度并联移动平台，其特征在于：所述柔性薄片（4）的个数为3个；大凸台（6）的周围每隔120°固接有柔性薄片（4）。

4.根据权利要求1所述的一种全柔性三自由度并联移动平台，其特征在于：所述的大固定孔（7）用于安装主轴电机或者其它执行元件。

5.根据权利要求1所述的一种全柔性三自由度并联移动平台，其特征在于：所述的基座（2）下方有3个支撑凸台（9）用于支撑基座（2）和基座（2）上的零部件。

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