CN105619387A - 一种单输入三平移一转动并联机器人装置 - Google Patents

Abstract

一种单输入三平移一转动并联机器人装置，由动平台(1)、静平台(0)以及连接动平台(1)、静平台(0)的空间复杂支链和摆杆(9)组成，空间复杂支链的主链上，杆二(2)的一端与静平台(0)以转动副一(R₁₁)连接，杆二(2)的另一端与平行四边形一的一端短边杆一(3)用转动副二(R₁₂)连接，另一端短边杆二(4)用转动副三(R₁₃)与动平台(1)连接；转动副一、二、三的轴线平行；副链上，平行四边形二的一端短边杆三(5)用转动副四(R₂₁)与静平台(0)连接，其另一端短边杆四(7)用转动副五(R₂₂)与平行四边形一的短边杆二(4)连接，且转动副五(R₂₂)与转动副三(R₁₃)的轴线重合；摆杆(9)的两端分别通过转动副六、球副连接于静平台(0)、动平台(1)。该种操作手具有结构简单、制造容易，能产生三平移一转动的多个输出运动。

Description

一种单输入三平移一转动并联机器人装置

技术领域

本发明涉及一种少输入多输出的并联机器人装置，为机器人操作手等提供一个新型的单输入三平移一转动并联机器人装置。

背景技术

工业上许多场合需要结构简单的、单自由度但能产生空间复杂运动的空间机构,以用于混合机、抛光机、搅拌机、振动筛等。申请人已发明了系列单自由度的并联机构，它们能产生空间的两转动、三转动、一平移两转动、一平移三转动、二平移两转动、三平移两转动、三平移三转动等复杂运动，这些并联机构用作多维振动筛等，可以保证物料翻转充分，筛孔不易被“筛粒”卡住,从而可提高筛分效率,可替代目前传统的圆振动筛和直线振动筛；也可以用作混合机、搅拌机本，可使物料混合均匀，混合效率高。无论用于筛分还是混合搅拌，都能节能降耗。但目前尚未出现结构简单、实用的单自由度三平移一转动并联机构。

本发明提供新一种单自由度驱动但能产生空间三平移一转动的并联机构，以满足各种节能降耗生产设备的需要。

发明内容

本发明的目的是要克服现有技术的不足而提供一种新的单输入三平移一转动并联机器人装置，这类装置具有刚性好、结构较简单、易于加工；耦合度k低(k＝1)、运动学正解和动力学求解比较容易等优点。

本发明提供的一种单输入三平移一转动并联机器人装置，由动平台(1)、静平台(0)以及连接动平台(1)、静平台(0)的1条空间复杂支链组成和1个摆杆(9)组成，其特征是：空间复杂支链包含1条主链和1条副链，主链上，杆二(2)的一端与静平台(0)以转动副一(R₁₁)连接，杆二(2)的另一端与由四个转动副和四个杆组成的平行四边形一的一端短边杆一(3)用转动副二(R₁₂)连接，平行四边形的另一端短边杆二(4)用转动副三(R₁₃)与动平台(1)连接；这三个转动副一(R₁₁)、转动副二(R₁₂)、转动副三(R₁₃)的轴线相互平行；副链上，由四个转动副和四个杆组成的平行四边形二的一端短边杆三(5)用转动副四(R₂₁)与静平台(0)连接，该平行四边形二的另一端短边杆四(7)用转动副五(R₂₂)与平行四边形一的短边杆二(4)连接，且转动副五(R₂₂)与转动副三(R₁₃)的轴线重合，转动副四(R₂₁)、转动副五(R₂₂)的轴线相互平行；进一步，摆杆(9)的两端分别通过转动副六(R₃₁)、球副(S₃₂)连接于静平台(0)、动平台(1)，且转动副六(R₃₁)和球副(S₃₂)可以对换。

同时，静平台(0)上的转动副一(R₁₁)为驱动副时，动平台(1)就可产生三平移一转动的空间运动；驱动副也可以用移动副来替代。

附图说明

附图1为本发明的单输入三平移一转动并联机器人装置的实施例结构示意图。

具体实施方式

下面通过附图和实例对本发明的技术给予进一步地说明。

附图1所示的并联机构可为本发明的实施例之一，其技术方案是这样的：一种单输入三平移一转动并联机器人装置，由动平台1、静平台0以及连接动平台1、静平台0的1条空间复杂支链组成和1个摆杆9组成，空间复杂支链包含1条主链和1条副链，主链上，杆二2的一端与静平台0以转动副一R₁₁连接，杆二2的另一端与由四个转动副和四个杆组成的平行四边形一的一端短边杆一3用转动副二R₁₂连接，平行四边形的另一端短边杆二4用转动副三R₁₃与动平台1连接；转动副一R₁₁、转动副二R₁₂、转动副三R₁₃的轴线相互平行；副链上，由四个转动副和四个杆组成的平行四边形二的一端短边杆三5用转动副四R₂₁与静平台0连接，该平行四边形二的另一端短边杆四7用转动副五R₂₂与平行四边形一的短边杆二4连接，且转动副五R₂₂与转动副三R₁₃的轴线重合，而转动副四R₂₁与转动副五R₂₂的轴线相互平行；进一步，摆杆9的两端分别通过转动副六R₃₁、球副S₃₂连接于静平台0、动平台1；当然，转动副六R₃₁和球副S₃₂可以对换。

同时，当与静平台0联接的转动副一R₁₁为驱动时，就可使动平台1实现三平移及绕动平台1上转动副三R₁₃轴线的转动输出，其中，仅一个移动为独立的，其余的运动为派生运动。

Claims (2)

1.一种单输入三平移一转动并联机器人装置，由动平台(1)、静平台(0)以及连接动平台(1)、静平台(0)的1条空间复杂支链组成和1个摆杆(9)组成，其特征是：空间复杂支链包含1条主链和1条副链，主链上，杆二(2)的一端与静平台(0)以转动副一(R₁₁)连接，杆二(2)的另一端与由四个转动副和四个杆组成的平行四边形一的一端短边杆一(3)用转动副二(R₁₂)连接，平行四边形一的另一端短边杆二(4)用转动副三(R₁₃)与动平台(1)连接；而转动副一(R₁₁)、转动副二(R₁₂)、转动副三(R₁₃)的轴线相互平行；副链上，由四个转动副和四个杆组成的平行四边形二的一端短边杆三(5)用转动副四(R₂₁)与静平台(0)连接，该平行四边形二的另一端短边杆四(7)用转动副五(R₂₂)与平行四边形一的短边杆二(4)连接，且转动副五(R₂₂)与转动副三(R₁₃)的轴线重合，而转动副四(R₂₁)、转动副五(R₂₂)的轴线相互平行；进一步，摆杆(9)的两端分别通过转动副六(R₃₁)、球副(S₃₂)连接于静平台(0)、动平台(1)，且转动副六(R₃₁)和球副(S₃₂)可以对换。

2.按权利要求1所述的单输入三平移一转动并联机器人装置，其特征在于：与静平台(0)联接的转动副一(R₁₁)为驱动副，可以用移动副来替代。