CN104440880A - 一种2cpr＆ppr空间并联机器人机构 - Google Patents

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CN104440880A CN201410677629.XA CN201410677629A CN104440880A CN 104440880 A CN104440880 A CN 104440880A CN 201410677629 A CN201410677629 A CN 201410677629A CN 104440880 A CN104440880 A CN 104440880A
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骆艺
蒋红光
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Abstract

本发明公开了一种2CPR&PPR空间并联机器人机构，由运动平台、固定平台和连接上述两平台的三条支链组成，所述三条支链中的第一支链和第二支链结构相同，都自上而下由一个转动副、一个移动副、一个圆柱副以及它们之间的连杆组成，三条支链中的第三支链自上而下由一个转动副、两个移动副以及它们之间的连杆组成。本发明并联机器人机构的运动平台可实现三个移动的运动输出，机构简单，加工制造容易，运动学模型简单，使得运动学标定和控制变得容易，同时机构关节少，提高了结构刚度。

Description

一种2CPR＆PPR空间并联机器人机构
技术领域
本发明涉及机械领域，具体地说涉及一种2CPR&PPR空间并联机器人机构。
背景技术
并联机器人机构是通过固定平台和运动平台之间用两个以上的支链相连，每个支链由连杆和运动副组成，运动平台具有两个以上的自由度，而且以并联方式驱动的机构，这与传动的串联机器人在机构学、运动学、动力学等方面都有很大的不同。
并联机器人机构广泛应用于机器人、数控机床、传感器、微动操作、制造加工等技术领域，研究人员也发明了很多并联机构。但是现有的并联机器人机构仍存在一些不足，如工艺性差、结构复杂、制造成本高等问题。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有技术的缺点和不足，提供一种2CPR&PPR空间并联机器人机构。
为实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：
一种2CPR&PPR空间并联机器人机构，由运动平台、固定平台和连接上述两平台的三条支链组成，所述三条支链中的第一支链和第二支链结构相同，都自上而下由一个转动副、一个移动副、一个圆柱副以及它们之间的连杆组成，三条支链中的第三支链自上而下由一个转动副、两个移动副以及它们之间的连杆组成；
第一支链的第一上连杆的一端通过第一转动副与运动平台连接，第一上连杆的另一端通过第一移动副与第一下连杆的一端连接，第一下连杆的另一端通过第一圆柱副与固定平台连接；
第二支链的第二上连杆的一端通过第二转动副与运动平台连接，第二上连杆的另一端通过第二移动副与第二下连杆的一端连接，第二下连杆的另一端通过第二圆柱副与固定平台连接；
第三支链的第三上连杆的一端通过第三转动副与运动平台连接，第三上连杆的另一端通过第三移动副与第三下连杆的一端连接，第三下连杆的另一端通过第四移动副与固定平台连接；
其中，第一支链的第一圆柱副、第二支链的第二圆柱副和第三支链的第三移动副为机构的驱动副。
优选的，所述的运动平台与固定平台为相似三角形。
优选的，所述的运动平台与固定平台为等腰直角三角形，第一支链的第一转动副与第二支链的第二转动副的轴线相垂直，第三支链的第三转动副的轴线与第一支链第一转动副与第二支链的第二转动副的轴线都成45°夹角。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明并联机器人机构的运动平台可实现三个移动的运动输出，机构简单，加工制造容易，运动学模型简单，使得运动学标定和控制变得容易，同时机构关节少，提高了结构刚度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为本发明实施例的机构的结构框图。
其中：1-运动平台，2-第一转动副，3-第一移动副，4-第一圆柱副，5-第二转动副，6-第二移动副，7-第二圆柱副，8-第三转动副，9-第三移动副，10-第四移动副，11-固定平台，L1-第一上连杆，L2-第一下连杆，L3-第二上连杆，L4-第二下连杆，L5-第三上连杆，L6-第三下连杆。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
如图1所示，一种2CPR&PPR空间并联机器人机构，由运动平台1、固定平台11和连接上述两平台的三条支链组成，所述三条支链中的第一支链和第二支链结构相同，都自上而下由一个转动副、一个移动副、一个圆柱副以及它们之间的连杆组成，三条支链中的第三支链自上而下由一个转动副、两个移动副以及它们之间的连杆组成；
第一支链的第一上连杆L1的一端通过第一转动副2与运动平台1连接，第一上连杆L1的另一端通过第一移动副3与第一下连杆L2的一端连接，第一下连杆L2的另一端通过第一圆柱副4与固定平台11连接；
第二支链的第二上连杆L3的一端通过第二转动副5与运动平台1连接，第二上连杆L3的另一端通过第二移动副6与第二下连杆L4的一端连接，第二下连杆L4的另一端通过第二圆柱副7与固定平台11连接；
第三支链的第三上连杆L5的一端通过第三转动副8与运动平台1连接，第三上连杆L5的另一端通过第三移动副9与第三下连杆L6的一端连接，第三下连杆L6的另一端通过第四移动副10与固定平台11连接；
其中，第一支链的第一圆柱副4、第二支链的第二圆柱副7和第三支链的第三移动副9为机构的驱动副。
优选的，所述的运动平台1与固定平台11为相似三角形。
优选的，所述的运动平台1与固定平台11为等腰直角三角形，第一支链的第一转动副2与第二支链的第二转动副5的轴线相垂直，第三支链的第三转动副8的轴线与第一支链的第一转动副2与第二支链的第二转动副5的轴线都成45°夹角。
基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种2CPR&PPR空间并联机器人机构，其特征在于：由运动平台(1)、固定平台(11)和连接上述两平台的三条支链组成，所述三条支链中的第一支链和第二支链结构相同，都自上而下由一个转动副、一个移动副、一个圆柱副以及它们之间的连杆组成，三条支链中的第三支链自上而下由一个转动副、两个移动副以及它们之间的连杆组成；
第一支链的第一上连杆(L1)的一端通过第一转动副(2)与运动平台(1)连接，第一上连杆(L1)的另一端通过第一移动副(3)与第一下连杆(L2)的一端连接，第一下连杆(L2)的另一端通过第一圆柱副(4)与固定平台(11)连接；
第二支链的第二上连杆(L3)的一端通过第二转动副(5)与运动平台(1)连接，第二上连杆(L3)的另一端通过第二移动副(6)与第二下连杆(L4)的一端连接，第二下连杆(L4)的另一端通过第二圆柱副(7)与固定平台(11)连接；
第三支链的第三上连杆(L5)的一端通过第三转动副(8)与运动平台(1)连接，第三上连杆(L5)的另一端通过第三移动副(9)与第三下连杆(L6)的一端连接，第三下连杆(L6)的另一端通过第四移动副(10)与固定平台(11)连接；
其中，第一支链的第一圆柱副(4)、第二支链的第二圆柱副(7)和第三支链的第三移动副(9)为机构的驱动副。
2.根据权利要求1所述的一种2CPR&PPR空间并联机器人机构，其特征在于：所述的运动平台(1)与固定平台(11)为相似三角形。
3.根据权利要求2所述的一种2CPR&PPR空间并联机器人机构，其特征在于：所述的运动平台(1)与固定平台(11)为等腰直角三角形，第一支链的第一转动副(2)与第二支链的第二转动副(5)的轴线相垂直，第三支链的第三转动副(8)的轴线与第一支链的第一转动副(2)与第二支链的第二转动副(5)的轴线都成45°夹角。
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