CN109202866B - 一种可整周转动的带剪切功能的四活动度并联机器人执行机构 - Google Patents

一种可整周转动的带剪切功能的四活动度并联机器人执行机构 Download PDF

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    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/003—Programme-controlled manipulators having parallel kinematics
    • B25J9/0045—Programme-controlled manipulators having parallel kinematics with kinematics chains having a rotary joint at the base
    • B25J9/0048—Programme-controlled manipulators having parallel kinematics with kinematics chains having a rotary joint at the base with kinematics chains of the type rotary-rotary-rotary

Abstract

本发明涉及一种可整周转动的带剪切功能的四活动度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、第四支链和动平台组件。四条支链中均包含一条主动支链和一条从动支链，动平台组件由两个可做剪切运动的构件构成。四条主动支链配合运动并通过四条从动支链驱动动平台组件实现四活动度运动。本发明可实现整周转动和动平台的剪切动作，具有高速度、高精度、大工作空间与多功能等优点。

Description

一种可整周转动的带剪切功能的四活动度并联机器人执行 机构
技术领域
本发明涉及机器人执行机构领域，特别是一种可整周转动的带剪切功能的四活动度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，并且动平台上也需配合夹具来使用，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可整周转动的带剪切功能的四活动度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的能力，而且动平台具有剪切的功能。本发明具有并联机构的优点并具有整周转动和剪切能力的优点。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种可整周转动的带剪切功能的四活动度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、第四支链和动平台组件，所述四条支链的结构相同，其中，第一支链、第二支链、第三支链和第四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组件连接。
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第一动平台构件以及第二动平台构件的一端联接。
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一转动副与机架联接，另一端通过第四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三转动副与第一动平台构件以及第二动平台构件的一端联接。
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一转动副与机架联接，另一端通过第五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六转动副与第一动平台构件的另一端联接。
所述第四支链由第四主动连杆和第四从动连杆组成，第四主动连杆的一端通过第一转动副与机架联接，另一端通过第七转动副与第四从动连杆的一端联接，第四从动连杆的另一端通过第八转动副与第二动平台构件的另一端联接。
所述动平台组件由第一动平台构件和第二动平台构件组成，第一动平台构件的一端通过第三转动副与第二动平台构件的一端联接。
与现有技术相比，本发明的突出优点在于：
本发明一种可整周转动的带剪切功能的四活动度并联机器人执行机构，可实现整周转动和动平台的剪切动作，具有高速度、高精度、大工作空间与多功能等优点。
附图说明
图1为本发明可整周转动的带剪切功能的四活动度并联机器人执行机构结构示意图。
图2为本发明可整周转动的带剪切功能的四活动度并联机器人执行机构第一位姿图。
图3为本发明可整周转动的带剪切功能的四活动度并联机器人执行机构第二位姿图。
图4为本发明可整周转动的带剪切功能的四活动度并联机器人执行机构第三位姿图。
图5为本发明可整周转动的带剪切功能的四活动度并联机器人执行机构第四位姿图。
图6为本发明可整周转动的带剪切功能的四活动度并联机器人执行机构第五位姿图。
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。
对照图1，一种可整周转动的带剪切功能的四活动度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、第四支链和动平台组件，所述四条支链的结构相同，其中，第一支链、第二支链、第三支链和第四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组件连接。
所述第一支链由第一主动连杆2和第一从动连杆6组成，第一主动连杆2的一端通过第一转动副12与机架1联接，另一端通过第二转动副13与第一从动连杆6的一端联接，第一从动连杆6的另一端通过第三转动副17与第一动平台构件10以及第二动平台构件11的一端联接。
所述第二支链由第二主动连杆3和第二从动连杆7组成，第二主动连杆3的一端通过第一转动副12与机架1联接，另一端通过第四转动副14与第二从动连杆7的一端联接，第二从动连杆7的另一端通过第三转动副17与第一动平台构件10以及第二动平台构件11的一端联接。
所述第三支链由第三主动连杆4和第三从动连杆8组成，第三主动连杆4的一端通过第一转动副12与机架1联接，另一端通过第五转动副15与第三从动连杆8的一端联接，第三从动连杆8的另一端通过第六转动副18与第一动平台构件10的另一端联接。
所述第四支链由第四主动连杆5和第四从动连杆9组成，第四主动连杆5的一端通过第一转动副12与机架1联接，另一端通过第七转动副16与第四从动连杆9的一端联接，第四从动连杆9的另一端通过第八转动副19与第二动平台构件11的另一端联接。
所述动平台组件由第一动平台构件10和第二动平台构件11组成，第一动平台构件10的一端通过第三转动副17与第二动平台构件11的一端联接。
如图2、图3、图4、图5和图6所示，第一主动连杆2、第二主动连杆3、第三主动连杆4和第四主动连杆5配合运动并通过第一从动连杆6、第二从动连杆7、第三从动连杆8和第四从动连杆9驱动动平台组件实现两平一转与剪切运动的四活动度运动。其中，第一主动连杆2和第二主动连杆3驱动第一从动连杆6和第二从动连杆7运动，并实现对动平台组件上第三转动副17的定位，第三主动连杆4驱动第三从动连杆8运动，并实现第一动平台构件10的运动，第四主动连杆5驱动第四从动连杆9运动，并实现第二动平台构件11的运动，第一动平台构件10和第二动平台构件11可做两转一移运动，并实现绕第三转动副17的剪切运动。

Claims (1)

1.一种可整周转动的带剪切功能的四活动度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、第四支链和动平台组件，其特征在于：所述四条支链的结构相同，其中，第一支链、第二支链、第三支链和第四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组件连接；
所述第一支链由第一主动连杆(2)和第一从动连杆(6)组成，第一主动连杆(2)的一端通过第一转动副(12)与机架(1)联接，另一端通过第二转动副(13)与第一从动连杆(6)的一端联接，第一从动连杆(6)的另一端通过第三转动副(17)与第一动平台构件(10)以及第二动平台构件(11)的一端联接；
所述第二支链由第二主动连杆(3)和第二从动连杆(7)组成，第二主动连杆(3)的一端通过第一转动副(12)与机架(1)联接，另一端通过第四转动副(14)与第二从动连杆(7)的一端联接，第二从动连杆(7)的另一端通过第三转动副(17)与第一动平台构件(10)以及第二动平台构件(11)的一端联接；
所述第三支链由第三主动连杆(4)和第三从动连杆(8)组成，第三主动连杆(4)的一端通过第一转动副(12)与机架(1)联接，另一端通过第五转动副(15)与第三从动连杆(8)的一端联接，第三从动连杆(8)的另一端通过第六转动副(18)与第一动平台构件(10)的另一端联接；
所述第四支链由第四主动连杆(5)和第四从动连杆(9)组成，第四主动连杆(5)的一端通过第一转动副(12)与机架(1)联接，另一端通过第七转动副(16)与第四从动连杆(9)的一端联接，第四从动连杆(9)的另一端通过第八转动副(19)与第二动平台构件(11)的另一端联接；
所述动平台组件由第一动平台构件(10)和第二动平台构件(11)组成，第一动平台构件(10)的一端通过第三转动副(17)与第二动平台构件(11)的一端联接；第一主动连杆(2)、第二主动连杆(3)、第三主动连杆(4)和第四主动连杆(5)配合运动，并通过第一从动连杆(6)、第二从动连杆(7)、第三从动连杆(8)和第四从动连杆(9)驱动动平台组件实现两平一转与剪切运动的四活动度运动；其中，第一主动连杆(2)和第二主动连杆(3)驱动第一从动连杆(6)和第二从动连杆(7)运动，并实现对动平台组件上第三转动副(17)的定位，第三主动连杆(4)驱动第三从动连杆(8)运动，并实现第一动平台构件(10)的运动，第四主动连杆(5)驱动第四从动连杆(9)运动，并实现第二动平台构件(11)的运动，第一动平台构件(10)和第二动平台构件(11)可做两转一移运动，并实现绕第三转动副(17)的剪切运动。
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