CN104669251A - 一种2pru&crs空间并联机器人机构 - Google Patents

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熊庆华
史永凯
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Abstract

本发明涉及一种2PRU&CRS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,该两条支链自上而下分别由一个万向节副、一个转动副、一个移动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球副、一个转动副、一个圆柱副以及它们之间的连杆组成;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2PRU «& CRS空间并联机器人机构
技术领域
[0001] 本发明涉及机器人领域,特别是涉及一种2PRU&CRS空间并联机器人机构。
背景技术
[0002] 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。
[0003] 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,研宄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
[0004] 本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足,提供一种结构简单,运动副数目少,成本较低,能实现三个移动的空间并联机器人机构。
[0005] 为实现上述目的,本发明采用的技术方案是:
[0006] 一种2PRU&CRS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,该两条支链自上而下分另I油一个万向节副、一个转动副、一个移动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球副、一个转动副、一个圆柱副以及它们之间的连杆组成;
[0007] 第一支链的上连杆的一端通过万向节副与运动平台连接,上连杆的另一端通过转动副与下连杆的一端连接,下连杆的另一端通过移动副与固定平台连接;
[0008] 第二支链的上连杆的一端通过万向节副与运动平台连接,上连杆的另一端通过转动副与下连杆的一端连接,下连杆的另一端通过移动副与固定平台连接;
[0009] 第三支链的上连杆的一端通过球副与运动平台连接,上连杆的另一端通过转动副与下连杆的一端连接,下连杆的另一端通过圆柱副与固定平台连接;
[0010] 其中,第一支链的移动副、第二支链的移动副和第三支链的圆柱副为机构的驱动副。
[0011] 优选的,所述的运动平台为等腰三角形。
[0012] 优选的,所述的运动平台为等腰直角三角形,其中万向节副中心点、万向节副中心点与球副中心点的连线夹角为90°。
[0013] 本发明的有益效果是:
[0014] 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
[0015] 图1是一种2PRU&CRS空间并联机器人机构的结构示意图。
具体实施方式
[0016] 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。
[0017] 本发明实施例提供了一种2PRU&CRS空间并联机器人机构,如图1所示,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,该两条支链自上而下分别由一个万向节副、一个转动副、一个移动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球副、一个转动副、一个圆柱副以及它们之间的连杆组成;
[0018] 第一支链的上连杆L3的一端通过万向节副5与运动平台I连接,上连杆L3的另一端通过转动副6与下连杆L4的一端连接,下连杆L4的另一端通过移动副7与固定平台连接;
[0019] 第二支链的上连杆L5的一端通过万向节副8与运动平台I连接,上连杆L5的另一端通过转动副9与下连杆L6的一端连接,下连杆L6的另一端通过移动副10与固定平台连接;
[0020] 第三支链的上连杆LI的一端通过球副2与运动平台I连接,上连杆LI的另一端通过转动副3与下连杆L2的一端连接,下连杆L2的另一端通过圆柱副4与固定平台连接;
[0021] 其中,第一支链的移动副7、第二支链的移动副10和第三支链的圆柱副4为机构的驱动副。
[0022] 优选的,所述的运动平台I为等腰三角形。
[0023] 优选的,所述的运动平台I为等腰直角三角形,其中万向节副5中心点、万向节副8中心点与球副2中心点的连线夹角为90°。
[0024] 以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,因此依本发明权利要求所作的等同变化,仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (3)

1.一种2PRU&CRS空间并联机器人机构,其特征在于:由运动平台(I)、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,该两条支链自上而下分别由一个万向节副、一个转动副、一个移动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球副、一个转动副、一个圆柱副以及它们之间的连杆组成; 第一支链的上连杆(L3)的一端通过万向节副(5)与运动平台(I)连接,上连杆(L3)的另一端通过转动副(6)与下连杆(L4)的一端连接,下连杆(L4)的另一端通过移动副(7)与固定平台连接; 第二支链的上连杆(L5)的一端通过万向节副(8)与运动平台(I)连接,上连杆(L5)的另一端通过转动副(9)与下连杆(L6)的一端连接,下连杆(L6)的另一端通过移动副(10)与固定平台连接; 第三支链的上连杆(LI)的一端通过球副(2)与运动平台(I)连接,上连杆(LI)的另一端通过转动副(3)与下连杆(L2)的一端连接,下连杆(L2)的另一端通过圆柱副(4)与固定平台连接; 其中,第一支链的移动副(7)、第二支链的移动副(10)和第三支链的圆柱副(4)为机构的驱动副。
2.根据权利要求1所述的一种2PRU&CRS空间并联机器人机构,其特征在于:所述的运动平台(I)为等腰三角形。
3.根据权利要求2所述的一种2PRU&CRS空间并联机器人机构,其特征在于:所述的运动平台⑴为等腰直角三角形,其中万向节副(5)中心点、万向节副⑶中心点与球副(2)中心点的连线夹角为90°。
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