CN109048857A - 一种两维平动一维整周转动的并联机器人执行机构 - Google Patents

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CN109048857A CN201810888108.7A CN201810888108A CN109048857A CN 109048857 A CN109048857 A CN 109048857A CN 201810888108 A CN201810888108 A CN 201810888108A CN 109048857 A CN109048857 A CN 109048857A
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王红州
蒋蓁
李恒宇
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/003—Programme-controlled manipulators having parallel kinematics

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

本发明涉及一种两维平动一维整周转动的并联机器人执行机构，包括机架、第一支链、第二支链、第三支链和动平台。三条支链均包含一个主动连杆和一个从动连杆，三条主动连杆通过共轴的三个转动副与机架联接，三个主动连杆通过三条从动连杆驱动动平台实现两维平动一维整周转动的运动。本发明有效解决了常规并联机构转动范围小的缺点，具有高刚度、高速度、高精度与大工作空间等优点。

Description

一种两维平动一维整周转动的并联机器人执行机构
技术领域
本发明涉及机器人机构领域，特别是一种两维平动一维整周转动的并联机器人执行机构。
背景技术
并联机构是一种动静平台通过两条或多条支链联接，有两自由度及以上的闭环机构，具有高刚度、高精度、高负载能力及无误差累积等优点。并联机构应用于机器人的执行机构具有很多优点，尤其在高速抓取方面表现更佳。但并联机构同样具有工作空间小的缺点，尤其转动范围小，这也限制了其更广阔的应用前景。
发明内容
针对现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种两维平动一维整周转动的并联机器人执行机构，使得其工作空间较大，尤其是转动范围具有无限转动角度，具有并联机构的优点并具有整周转动的能力，具有高刚度、高精度、大工作空间的优点。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种两维平动一维整周转动的并联机器人执行机构，包括机架、第一支链、第二支链、第三支链和动平台，所述三条支链的结构相同，其中，第一支链、第二支链和第三支链的一端通过转动副与机架连接，另一端通过转动副与动平台连接。
所述第一支链由第一主动连杆和第一从动连杆组成，第一主动连杆的一端通过第一转动副与机架联接，另一端通过第二转动副与第一从动连杆的一端联接，第一从动连杆的另一端通过第三转动副与动平台联接。
所述第二支链由第二主动连杆和第二从动连杆组成，第二主动连杆的一端通过第四转动副与机架联接，另一端通过第五转动副与第二从动连杆的一端联接，第二从动连杆的另一端通过第六转动副与动平台联接。
所述第三支链由第三主动连杆和第三从动连杆组成，第三主动连杆的一端通过第七转动副与机架联接，另一端通过第八转动副与第三从动连杆的一端联接，第三从动连杆的另一端通过第九转动副与动平台联接。
其中，第一转动副、第四转动副和第七转动副的转动轴线共线，位于机架的中心处。
其中，第三转动副、第六转动副和第九转动副都位于动平台的端点处。
与现有技术相比，本发明的突出优点在于：
本发明两维平动一维整周转动的并联机器人执行机构具有大工作空间与整周转动的能力，有效解决了常规并联机构转动范围小的缺点，具有高刚度、高速度、高精度与大工作空间等优点。
附图说明
图1为本发明一种两维平动一维整周转动的并联机器人执行机构仰视结构示意图。
图2为本发明一种两维平动一维整周转动的并联机器人执行机构一般角度结构示意图。
图3为本发明一种两维平动一维整周转动的并联机器人执行机构平动运动示意图。
图4为本发明一种两维平动一维整周转动的并联机器人执行机构平动运动与转动运动示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明的技术方案作进一步说明。
如图1和图2所示，一种两维平动一维整周转动的并联机器人执行机构，包括机架1、第一支链、第二支链、第三支链和动平台8，所述三条支链的结构相同，其中，第一支链、第二支链和第三支链的一端通过转动副与机架1连接，另一端通过转动副与动平台8连接。
所述第一支链由第一主动连杆2和第一从动连杆5组成，第一主动连杆2的一端通过第一转动副9与机架1联接，另一端通过第二转动副12与第一从动连杆5的一端联接，第一从动连杆5的另一端通过第三转动副15与动平台8联接。
所述第二支链由第二主动连杆3和第二从动连杆6组成，第二主动连杆3的一端通过第四转动副10与机架1联接，另一端通过第五转动副13与第二从动连杆6的一端联接，第二从动连杆6的另一端通过第六转动副16与动平台8联接。
所述第三支链由第三主动连杆4和第三从动连杆7组成，第三主动连杆4的一端通过第七转动副11与机架1联接，另一端通过第八转动副14与第三从动连杆7的一端联接，第三从动连杆7的另一端通过第九转动副17与动平台8联接。
第一转动副9、第四转动副10和第七转动副11的转动轴线共线，位于机架1的中心处。
第三转动副15、第六转动副16和第九转动副17都位于动平台8的端点处。
如图3和图4所示，第一主动连杆2、第二主动连杆3和第三主动连杆4共同配合运动，三个主动连杆通过三条从动连杆驱动动平台实现两维平动一维整周转动的运动。

Claims (6)

1.一种两维平动一维整周转动的并联机器人执行机构，包括机架（1）、第一支链、第二支链、第三支链和动平台（8），其特征在于：所述三条支链的结构相同，其中，第一支链、第二支链和第三支链的一端通过转动副与机架（1）连接，另一端通过转动副与动平台（8）连接。
2.根据权利要求1所述的两维平动一维整周转动的并联机器人执行机构，其特征在于，所述第一支链由第一主动连杆（2）和第一从动连杆（5）组成，第一主动连杆（2）的一端通过第一转动副（9）与机架（1）联接，另一端通过第二转动副（12）与第一从动连杆（5）的一端联接，第一从动连杆（5）的另一端通过第三转动副（15）与动平台（8）联接。
3.根据权利要求1所述的两维平动一维整周转动的并联机器人执行机构，其特征在于，所述第二支链由第二主动连杆（3）和第二从动连杆（6）组成，第二主动连杆（3）的一端通过第四转动副（10）与机架（1）联接，另一端通过第五转动副（13）与第二从动连杆（6）的一端联接，第二从动连杆（6）的另一端通过第六转动副（16）与动平台（8）联接。
4.根据权利要求1所述的两维平动一维整周转动的并联机器人执行机构，其特征在于，所述第三支链由第三主动连杆（4）和第三从动连杆（7）组成，第三主动连杆（4）的一端通过第七转动副（11）与机架（1）联接，另一端通过第八转动副（14）与第三从动连杆（7）的一端联接，第三从动连杆（7）的另一端通过第九转动副（17）与动平台（8）联接。
5.根据权利要求1所述的两维平动一维整周转动的并联机器人执行机构，其特征在于，第一转动副（9）、第四转动副（10）和第七转动副（11）的转动轴线共线，位于机架（1）的中心处。
6.根据权利要求1所述的两维平动一维整周转动的并联机器人执行机构，其特征在于，第三转动副（15）、第六转动副（16）和第九转动副（17）都位于动平台（8）的端点处。
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