CN109968332B - 同步带传动结构的全对称三平动抓取机器人机构 - Google Patents

Abstract

同步带传动结构的全对称三平动抓取机器人机构，包括机架、第一支链、第二支链、第三支链、动平台。每条支链提供一个转动约束，使得最终动平台只具有三维平动的运动。每条支链由一台伺服电机控制，可实现支链末端推动杆的空间平动运动。三条支链配合运动可实现动平台的三维平动运动。本发明结构简单、紧凑，具有占地空间小，动作灵活等优点。

Description

同步带传动结构的全对称三平动抓取机器人机构

技术领域

本发明涉及工业机器人领域，特别是同步带传动结构的全对称三平动抓取机器人机构。

背景技术

自20世纪50年代起，机器人便应用于工业领域，现已在工业领域发挥了极大的作用，有效降低了工厂的生产成本，提高了生产效率。工业上应用机器人有很多方面，如焊接、装配、码垛、抓取等。应用在不同领域的机器人所采用的机械结构也大不相同，焊接机器人需要五或六轴来实现末端焊枪的空间曲线运动，而码垛机器人则只需要四轴就可以完成生产线上物品的码垛任务。在工业应用领域里，有这么一类工作任务，它需要将物品从一个地方摆放到另一个地方，而在摆放的过程中不需要使物品发生倾斜运动。根据实际的需求可将这类机器人分为四种：第一种是平面内的抓取，即只需完成物品在平面内的两平动运动；第二种是在完成两平动运动的基础上还需将物品旋转一个角度；第三种是要完成物品在空间上的三平动运动；第四种是在完成三平动的基础上还需将物品旋转一个角度。为了减少机器人的自由度，一般采用关节连接方式再加一组或多组平行四边形结构来实现机器人末端执行器的水平运动，市场上码垛机器人和高速抓取并联机器人多采用这类结构。但这类结构因需要安装在关节式的机器人上，固造成机器人结构臃肿、占地空间大。本发明采用三组同步带传动和变杆长平行四边形结构，可完成动平台在空间上三自由度平动运动，具有结构紧凑、占地空间小、高负载能力等优点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种同步带传动结构的全对称三平动抓取机器人机构，可实现动平台在空间上的三维平动运动。

本发明通过以下技术方案达到上述目的：同步带传动结构的全对称三平动抓取机器人机构，包括机架（1）、第一支链（3）、第二支链（4）、第三支链（5）、动平台（2）。

所述第一支链（3）由第一支撑架（101）、第一一传动轮（104）、第一二传动轮（105）、第一三传动轮（108）、第一四传动轮（109）、第一五传动轮（110）、第一六传动轮（111）、第一一同步带（106）、第一二同步带（107）、第一三同步带（112）、第一一摆杆（102）、第一二摆杆（103）、第一三摆杆（113）、第一四摆杆（114）、第一一连接构件（115）、第一二连接构件（116）、第一一连接杆（118）、第一推动杆（117）、第一伺服电机（119）组成，第一一摆杆（102）通过第一一转动副（130）与第一支撑架（101）连接，第一一摆杆（102）通过第一二转动副（120）与第一一传动轮（104）连接，第一一摆杆（102）通过第一三转动副（128）与第一一连接杆（118）连接，第一一摆杆（102）通过第一一移动副（124）与第一三摆杆（113）连接，第一二摆杆（103）通过第一四转动副（131）与第一支撑架（101）连接，第一二摆杆（103）通过第一五转动副（121）与第一二传动轮（105）连接，第一二摆杆（103）通过第一六转动副（129）与第一一连接杆（118）连接，第一二摆杆（103）通过第一二移动副（125）与第一四摆杆（114）连接，第一一传动轮（104）通过第一一同步带（106）与第一三传动轮（108）联接，第一三传动轮（108）与第一五传动轮（110）固结在一起，第一五传动轮（110）通过第一三同步带（112）与第一六传动轮（111）联接，第一六传动轮（111）与第一四传动轮（109）固结在一起，第一四传动轮（109）通过第一二同步带（107）与第一二传动轮（105）联接，第一三摆杆（113）通过第一一连接构件（115）与第一一同步带（106）固结在一起，第一三摆杆（113）通过第一七转动副（126）与第一推动杆（117）连接，第一四摆杆（114）通过第一二连接构件（116）与第一二同步带（107）固结在一起，第一四摆杆（114）通过第一八转动副（127）与第一推动杆（117）连接，第一伺服电机（119）安装在第一支撑架（101）上并与第一六传动轮（111）连接，第一支撑架（101）通过第零一转动副（11）与机架（1）连接，第一推动杆（117）通过第零四转动副（21）与动平台（2）连接。

所述第一一转动副（130）、第一二转动副（120）、第一三转动副（128）、第一四转动副（131）、第一五转动副（121）、第一六转动副（129）、第一七转动副（126）和第一八转动副（127）的转动轴线相互平行，第一一转动副（130）和第一二转动副（120）轴线距离与第一四转动副（131）和第一五转动副（121）轴线距离相等，第一一转动副（130）和第一三转动副（128）轴线距离与第一二转动副（120）和第一六转动副（129）轴线距离相等，第一一转动副（130）和第一四转动副（131）轴线距离、第一二转动副（120）和第一六转动副（129）轴线距离、第一三转动副（128）和第一五转动副（121）轴线距离与第一七转动副（126）和第一八转动副（127）轴线距离相等，第一一转动副（130）和第一七转动副（126）轴线距离与第一四转动副（131）和第一八转动副（127）轴线距离相等。

所述第二支链（4）由第二支撑架（201）、第二一传动轮（204）、第二二传动轮（205）、第二三传动轮（208）、第二四传动轮（209）、第二五传动轮（210）、第二六传动轮（211）、第二一同步带（206）、第二二同步带（207）、第二三同步带（212）、第二一摆杆（202）、第二二摆杆（203）、第二三摆杆（213）、第二四摆杆（214）、第二一连接构件（215）、第二二连接构件（216）、第二一连接杆（218）、第二推动杆（217）、第二伺服电机（219）组成，第二一摆杆（202）通过第二一转动副（230）与第二支撑架（201）连接，第二一摆杆（202）通过第二二转动副（220）与第二一传动轮（204）连接，第二一摆杆（202）通过第二三转动副（228）与第二一连接杆（218）连接，第二一摆杆（202）通过第二一移动副（224）与第二三摆杆（213）连接，第二二摆杆（203）通过第二四转动副（231）与第二支撑架（201）连接，第二二摆杆（203）通过第二五转动副（221）与第二二传动轮（205）连接，第二二摆杆（203）通过第二六转动副（229）与第二一连接杆（218）连接，第二二摆杆（203）通过第二二移动副（225）与第二四摆杆（214）连接，第二一传动轮（204）通过第二一同步带（206）与第二三传动轮（208）联接，第二三传动轮（208）与第二五传动轮（210）固结在一起，第二五传动轮（210）通过第二三同步带（212）与第二六传动轮（211）联接，第二六传动轮（211）与第二四传动轮（209）固结在一起，第二四传动轮（209）通过第二二同步带（207）与第二二传动轮（205）联接，第二三摆杆（213）通过第二一连接构件（215）与第二一同步带（206）固结在一起，第二三摆杆（213）通过第二七转动副（226）与第二推动杆（217）连接，第二四摆杆（214）通过第二二连接构件（216）与第二二同步带（207）固结在一起，第二四摆杆（214）通过第二八转动副（227）与第二推动杆（217）连接，第二伺服电机（219）安装在第二支撑架（201）上并与第二六传动轮（211）连接，第二支撑架（201）通过第零二转动副（12）与机架（1）连接，第二推动杆（217）通过第零五转动副（22）与动平台（2）连接。

所述第二一转动副（230）、第二二转动副（220）、第二三转动副（228）、第二四转动副（231）、第二五转动副（221）、第二六转动副（229）、第二七转动副（226）和第二八转动副（227）的转动轴线相互平行，第二一转动副（230）和第二二转动副（220）轴线距离与第二四转动副（231）和第二五转动副（221）轴线距离相等，第二一转动副（230）和第二三转动副（228）轴线距离与第二二转动副（220）和第二六转动副（229）轴线距离相等，第二一转动副（230）和第二四转动副（231）轴线距离、第二二转动副（220）和第二六转动副（229）轴线距离、第二三转动副（228）和第二五转动副（221）轴线距离与第二七转动副（226）和第二八转动副（227）轴线距离相等，第二一转动副（230）和第二七转动副（226）轴线距离与第二四转动副（231）和第二八转动副（227）轴线距离相等。

所述第三支链（5）由第三支撑架（301）、第三一传动轮（304）、第三二传动轮（305）、第三三传动轮（308）、第三四传动轮（309）、第三五传动轮（310）、第三六传动轮（311）、第三一同步带（306）、第三二同步带（307）、第三三同步带（312）、第三一摆杆（302）、第三二摆杆（303）、第三三摆杆（313）、第三四摆杆（314）、第三一连接构件（315）、第三二连接构件（316）、第三一连接杆（318）、第三推动杆（317）、第三伺服电机（319）组成，第三一摆杆（302）通过第三一转动副（330）与第三支撑架（301）连接，第三一摆杆（302）通过第三二转动副（320）与第三一传动轮（304）连接，第三一摆杆（302）通过第三三转动副（328）与第三一连接杆（318）连接，第三一摆杆（302）通过第三一移动副（324）与第三三摆杆（313）连接，第三二摆杆（303）通过第三四转动副（331）与第三支撑架（301）连接，第三二摆杆（303）通过第三五转动副（321）与第三二传动轮（305）连接，第三二摆杆（303）通过第三六转动副（329）与第三一连接杆（318）连接，第三二摆杆（303）通过第三二移动副（325）与第三四摆杆（314）连接，第三一传动轮（304）通过第三一同步带（306）与第三三传动轮（308）联接，第三三传动轮（308）与第三五传动轮（310）固结在一起，第三五传动轮（310）通过第三三同步带（312）与第三六传动轮（311）联接，第三六传动轮（311）与第三四传动轮（309）固结在一起，第三四传动轮（309）通过第三二同步带（307）与第三二传动轮（305）联接，第三三摆杆（313）通过第三一连接构件（315）与第三一同步带（306）固结在一起，第三三摆杆（313）通过第三七转动副（326）与第三推动杆（317）连接，第三四摆杆（314）通过第三二连接构件（316）与第三二同步带（307）固结在一起，第三四摆杆（314）通过第三八转动副（327）与第三推动杆（317）连接，第三伺服电机（319）安装在第三支撑架（301）上并与第三六传动轮（311）连接，第三支撑架（301）通过第零三转动副（13）与机架（1）连接，第三推动杆（317）通过第零六转动副（23）与动平台（2）连接。

所述第三一转动副（330）、第三二转动副（320）、第三三转动副（328）、第三四转动副（331）、第三五转动副（321）、第三六转动副（329）、第三七转动副（326）和第三八转动副（327）的转动轴线相互平行，第三一转动副（330）和第三二转动副（320）轴线距离与第三四转动副（331）和第三五转动副（321）轴线距离相等，第三一转动副（330）和第三三转动副（328）轴线距离与第三二转动副（320）和第三六转动副（329）轴线距离相等，第三一转动副（330）和第三四转动副（331）轴线距离、第三二转动副（320）和第三六转动副（329）轴线距离、第三三转动副（328）和第三五转动副（321）轴线距离与第三七转动副（326）和第三八转动副（327）轴线距离相等，第三一转动副（330）和第三七转动副（326）轴线距离与第三四转动副（331）和第三八转动副（327）轴线距离相等。

所述第一伺服电机（119）安装在第一支撑架（101）上驱动第一六传动轮（111）运动，第一六传动轮（111）与第一四传动轮（109）固结而带动第一四传动轮（109）运动，第一六传动轮（111）通过第一三同步带（112）驱动第一五传动轮（110）运动，第一五传动轮（110）与第一三传动轮（108）固结而带动第一三传动轮（108）运动，第一三传动轮（108）通过第一一同步带（106）驱动第一一传动轮（104）运动，第一四传动轮（109）通过第一二同步带（107）驱动第一二传动轮（105）运动，第一一同步带（106）通过第一一连接构件（115）驱动第一三摆杆（113）运动，第一二同步带（107）通过第一二连接构件（116）驱动第一四摆杆（114）运动，第一三摆杆（113）和第一四摆杆（114）同步运动带动第一推动杆（117）实现沿第一一移动副（124）运动方向的平动运动。

所述第二伺服电机（219）安装在第二支撑架（201）上驱动第二六传动轮（211）运动，第二六传动轮（211）与第二四传动轮（209）固结而带动第二四传动轮（209）运动，第二六传动轮（211）通过第二三同步带（212）驱动第二五传动轮（210）运动，第二五传动轮（210）与第二三传动轮（208）固结而带动第二三传动轮（208）运动，第二三传动轮（208）通过第二一同步带（206）驱动第二一传动轮（204）运动，第二四传动轮（209）通过第二二同步带（207）驱动第二二传动轮（205）运动，第二一同步带（206）通过第二一连接构件（215）驱动第二三摆杆（213）运动，第二二同步带（207）通过第二二连接构件（216）驱动第二四摆杆（214）运动，第二三摆杆（213）和第二四摆杆（214）同步运动带动第二推动杆（217）实现沿第二一移动副（224）运动方向的平动运动。

所述第三伺服电机（319）安装在第三支撑架（301）上驱动第三六传动轮（311）运动，第三六传动轮（311）与第三四传动轮（309）固结而带动第三四传动轮（309）运动，第三六传动轮（311）通过第三三同步带（312）驱动第三五传动轮（310）运动，第三五传动轮（310）与第三三传动轮（308）固结而带动第三三传动轮（308）运动，第三三传动轮（308）通过第三一同步带（306）驱动第三一传动轮（304）运动，第三四传动轮（309）通过第三二同步带（307）驱动第三二传动轮（305）运动，第三一同步带（306）通过第三一连接构件（315）驱动第三三摆杆（313）运动，第三二同步带（307）通过第三二连接构件（316）驱动第三四摆杆（314）运动，第三三摆杆（313）和第三四摆杆（314）同步运动带动第三推动杆（317）实现沿第三一移动副（324）运动方向的平动运动。

所述第一推动杆（117）、第二推动杆（217）和第三推动杆（317）驱动动平台（2）完成空间三平动的运动。

本发明的突出优点在于：

1、机构整体结构紧凑，占地空间小；

2、机械手惯量小、运动学与动力学性能好。

附图说明

图1为本发明所述同步带传动结构的全对称三平动抓取机器人机构的第一结构示意图。

图2为本发明所述同步带传动结构的全对称三平动抓取机器人机构的机架示意图。

图3为本发明所述同步带传动结构的全对称三平动抓取机器人机构的动平台示意图。

图4为本发明所述同步带传动结构的全对称三平动抓取机器人机构的第一支链第一示意图。

图5为本发明所述同步带传动结构的全对称三平动抓取机器人机构的第二支链第一示意图。

图6为本发明所述同步带传动结构的全对称三平动抓取机器人机构的第三支链第一示意图。

图7为本发明所述同步带传动结构的全对称三平动抓取机器人机构的第一支链第二示意图。

图8为本发明所述同步带传动结构的全对称三平动抓取机器人机构的第二支链第二示意图。

图9为本发明所述同步带传动结构的全对称三平动抓取机器人机构的第三支链第二示意图。

图10为本发明所述同步带传动结构的全对称三平动抓取机器人机构的第一支链隐去第一支撑架的第一示意图。

图11为本发明所述同步带传动结构的全对称三平动抓取机器人机构的第二支链隐去第二支撑架的第一示意图。

图12为本发明所述同步带传动结构的全对称三平动抓取机器人机构的第三支链隐去第三支撑架的第一示意图。

图13为本发明所述同步带传动结构的全对称三平动抓取机器人机构的第一支链隐去第一支撑架的第二示意图。

图14为本发明所述同步带传动结构的全对称三平动抓取机器人机构的第二支链隐去第二支撑架的第二示意图。

图15为本发明所述同步带传动结构的全对称三平动抓取机器人机构的第三支链隐去第三支撑架的第二示意图。

图16为本发明所述同步带传动结构的全对称三平动抓取机器人机构的第一运动状态示意图。

图17为本发明所述同步带传动结构的全对称三平动抓取机器人机构的第二运动状态示意图。

图18为本发明所述同步带传动结构的全对称三平动抓取机器人机构的第三运动状态示意图。

图19为本发明所述同步带传动结构的全对称三平动抓取机器人机构的第四运动状态示意图。

图20为本发明所述同步带传动结构的全对称三平动抓取机器人机构的第五运动状态示意图。

图21为本发明所述同步带传动结构的全对称三平动抓取机器人机构的第六运动状态示意图。

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。

对照图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12、图13、图14和图15，同步带传动结构的全对称三平动抓取机器人机构，包括机架（1）、第一支链（3）、第二支链（4）、第三支链（5）、动平台（2）。

所述第一支链（3）由第一支撑架（101）、第一一传动轮（104）、第一二传动轮（105）、第一三传动轮（108）、第一四传动轮（109）、第一五传动轮（110）、第一六传动轮（111）、第一一同步带（106）、第一二同步带（107）、第一三同步带（112）、第一一摆杆（102）、第一二摆杆（103）、第一三摆杆（113）、第一四摆杆（114）、第一一连接构件（115）、第一二连接构件（116）、第一一连接杆（118）、第一推动杆（117）、第一伺服电机（119）组成，第一一摆杆（102）通过第一一转动副（130）与第一支撑架（101）连接，第一一摆杆（102）通过第一二转动副（120）与第一一传动轮（104）连接，第一一摆杆（102）通过第一三转动副（128）与第一一连接杆（118）连接，第一一摆杆（102）通过第一一移动副（124）与第一三摆杆（113）连接，第一二摆杆（103）通过第一四转动副（131）与第一支撑架（101）连接，第一二摆杆（103）通过第一五转动副（121）与第一二传动轮（105）连接，第一二摆杆（103）通过第一六转动副（129）与第一一连接杆（118）连接，第一二摆杆（103）通过第一二移动副（125）与第一四摆杆（114）连接，第一一传动轮（104）通过第一一同步带（106）与第一三传动轮（108）联接，第一三传动轮（108）与第一五传动轮（110）固结在一起，第一五传动轮（110）通过第一三同步带（112）与第一六传动轮（111）联接，第一六传动轮（111）与第一四传动轮（109）固结在一起，第一四传动轮（109）通过第一二同步带（107）与第一二传动轮（105）联接，第一三摆杆（113）通过第一一连接构件（115）与第一一同步带（106）固结在一起，第一三摆杆（113）通过第一七转动副（126）与第一推动杆（117）连接，第一四摆杆（114）通过第一二连接构件（116）与第一二同步带（107）固结在一起，第一四摆杆（114）通过第一八转动副（127）与第一推动杆（117）连接，第一伺服电机（119）安装在第一支撑架（101）上并与第一六传动轮（111）连接，第一支撑架（101）通过第零一转动副（11）与机架（1）连接，第一推动杆（117）通过第零四转动副（21）与动平台（2）连接。

所述第一一转动副（130）、第一二转动副（120）、第一三转动副（128）、第一四转动副（131）、第一五转动副（121）、第一六转动副（129）、第一七转动副（126）和第一八转动副（127）的转动轴线相互平行，第一一转动副（130）和第一二转动副（120）轴线距离与第一四转动副（131）和第一五转动副（121）轴线距离相等，第一一转动副（130）和第一三转动副（128）轴线距离与第一二转动副（120）和第一六转动副（129）轴线距离相等，第一一转动副（130）和第一四转动副（131）轴线距离、第一二转动副（120）和第一六转动副（129）轴线距离、第一三转动副（128）和第一五转动副（121）轴线距离与第一七转动副（126）和第一八转动副（127）轴线距离相等，第一一转动副（130）和第一七转动副（126）轴线距离与第一四转动副（131）和第一八转动副（127）轴线距离相等。

所述第二支链（4）由第二支撑架（201）、第二一传动轮（204）、第二二传动轮（205）、第二三传动轮（208）、第二四传动轮（209）、第二五传动轮（210）、第二六传动轮（211）、第二一同步带（206）、第二二同步带（207）、第二三同步带（212）、第二一摆杆（202）、第二二摆杆（203）、第二三摆杆（213）、第二四摆杆（214）、第二一连接构件（215）、第二二连接构件（216）、第二一连接杆（218）、第二推动杆（217）、第二伺服电机（219）组成，第二一摆杆（202）通过第二一转动副（230）与第二支撑架（201）连接，第二一摆杆（202）通过第二二转动副（220）与第二一传动轮（204）连接，第二一摆杆（202）通过第二三转动副（228）与第二一连接杆（218）连接，第二一摆杆（202）通过第二一移动副（224）与第二三摆杆（213）连接，第二二摆杆（203）通过第二四转动副（231）与第二支撑架（201）连接，第二二摆杆（203）通过第二五转动副（221）与第二二传动轮（205）连接，第二二摆杆（203）通过第二六转动副（229）与第二一连接杆（218）连接，第二二摆杆（203）通过第二二移动副（225）与第二四摆杆（214）连接，第二一传动轮（204）通过第二一同步带（206）与第二三传动轮（208）联接，第二三传动轮（208）与第二五传动轮（210）固结在一起，第二五传动轮（210）通过第二三同步带（212）与第二六传动轮（211）联接，第二六传动轮（211）与第二四传动轮（209）固结在一起，第二四传动轮（209）通过第二二同步带（207）与第二二传动轮（205）联接，第二三摆杆（213）通过第二一连接构件（215）与第二一同步带（206）固结在一起，第二三摆杆（213）通过第二七转动副（226）与第二推动杆（217）连接，第二四摆杆（214）通过第二二连接构件（216）与第二二同步带（207）固结在一起，第二四摆杆（214）通过第二八转动副（227）与第二推动杆（217）连接，第二伺服电机（219）安装在第二支撑架（201）上并与第二六传动轮（211）连接，第二支撑架（201）通过第零二转动副（12）与机架（1）连接，第二推动杆（217）通过第零五转动副（22）与动平台（2）连接。

所述第二一转动副（230）、第二二转动副（220）、第二三转动副（228）、第二四转动副（231）、第二五转动副（221）、第二六转动副（229）、第二七转动副（226）和第二八转动副（227）的转动轴线相互平行，第二一转动副（230）和第二二转动副（220）轴线距离与第二四转动副（231）和第二五转动副（221）轴线距离相等，第二一转动副（230）和第二三转动副（228）轴线距离与第二二转动副（220）和第二六转动副（229）轴线距离相等，第二一转动副（230）和第二四转动副（231）轴线距离、第二二转动副（220）和第二六转动副（229）轴线距离、第二三转动副（228）和第二五转动副（221）轴线距离与第二七转动副（226）和第二八转动副（227）轴线距离相等，第二一转动副（230）和第二七转动副（226）轴线距离与第二四转动副（231）和第二八转动副（227）轴线距离相等。

所述第三支链（5）由第三支撑架（301）、第三一传动轮（304）、第三二传动轮（305）、第三三传动轮（308）、第三四传动轮（309）、第三五传动轮（310）、第三六传动轮（311）、第三一同步带（306）、第三二同步带（307）、第三三同步带（312）、第三一摆杆（302）、第三二摆杆（303）、第三三摆杆（313）、第三四摆杆（314）、第三一连接构件（315）、第三二连接构件（316）、第三一连接杆（318）、第三推动杆（317）、第三伺服电机（319）组成，第三一摆杆（302）通过第三一转动副（330）与第三支撑架（301）连接，第三一摆杆（302）通过第三二转动副（320）与第三一传动轮（304）连接，第三一摆杆（302）通过第三三转动副（328）与第三一连接杆（318）连接，第三一摆杆（302）通过第三一移动副（324）与第三三摆杆（313）连接，第三二摆杆（303）通过第三四转动副（331）与第三支撑架（301）连接，第三二摆杆（303）通过第三五转动副（321）与第三二传动轮（305）连接，第三二摆杆（303）通过第三六转动副（329）与第三一连接杆（318）连接，第三二摆杆（303）通过第三二移动副（325）与与第三四摆杆（314）连接，第三一传动轮（304）通过第三一同步带（306）与第三三传动轮（308）联接，第三三传动轮（308）与第三五传动轮（310）固结在一起，第三五传动轮（310）通过第三三同步带（312）与第三六传动轮（311）联接，第三六传动轮（311）与第三四传动轮（309）固结在一起，第三四传动轮（309）通过第三二同步带（307）与第三二传动轮（305）联接，第三三摆杆（313）通过第三一连接构件（315）与第三一同步带（306）固结在一起，第三三摆杆（313）通过第三七转动副（326）与第三推动杆（317）连接，第三四摆杆（314）通过第三二连接构件（316）与第三二同步带（307）固结在一起，第三四摆杆（314）通过第三八转动副（327）与第三推动杆（317）连接，第三伺服电机（319）安装在第三支撑架（301）上并与第三六传动轮（311）连接，第三支撑架（301）通过第零三转动副（13）与机架（1）连接，第三推动杆（317）通过第零六转动副（23）与动平台（2）连接。

所述第三一转动副（330）、第三二转动副（320）、第三三转动副（328）、第三四转动副（331）、第三五转动副（321）、第三六转动副（329）、第三七转动副（326）和第三八转动副（327）的转动轴线相互平行，第三一转动副（330）和第三二转动副（320）轴线距离与第三四转动副（331）和第三五转动副（321）轴线距离相等，第三一转动副（330）和第三三转动副（328）轴线距离与第三二转动副（320）和第三六转动副（329）轴线距离相等，第三一转动副（330）和第三四转动副（331）轴线距离、第三二转动副（320）和第三六转动副（329）轴线距离、第三三转动副（328）和第三五转动副（321）轴线距离与第三七转动副（326）和第三八转动副（327）轴线距离相等，第三一转动副（330）和第三七转动副（326）轴线距离与第三四转动副（331）和第三八转动副（327）轴线距离相等。

所述第一伺服电机（119）安装在第一支撑架（101）上驱动第一六传动轮（111）运动，第一六传动轮（111）与第一四传动轮（109）固结而带动第一四传动轮（109）运动，第一六传动轮（111）通过第一三同步带（112）驱动第一五传动轮（110）运动，第一五传动轮（110）与第一三传动轮（108）固结而带动第一三传动轮（108）运动，第一三传动轮（108）通过第一一同步带（106）驱动第一一传动轮（104）运动，第一四传动轮（109）通过第一二同步带（107）驱动第一二传动轮（105）运动，第一一同步带（106）通过第一一连接构件（115）驱动第一三摆杆（113）运动，第一二同步带（107）通过第一二连接构件（116）驱动第一四摆杆（114）运动，第一三摆杆（113）和第一四摆杆（114）同步运动带动第一推动杆（117）实现沿第一一移动副（124）运动方向的平动运动。

所述第二伺服电机（219）安装在第二支撑架（201）上驱动第二六传动轮（211）运动，第二六传动轮（211）与第二四传动轮（209）固结而带动第二四传动轮（209）运动，第二六传动轮（211）通过第二三同步带（212）驱动第二五传动轮（210）运动，第二五传动轮（210）与第二三传动轮（208）固结而带动第二三传动轮（208）运动，第二三传动轮（208）通过第二一同步带（206）驱动第二一传动轮（204）运动，第二四传动轮（209）通过第二二同步带（207）驱动第二二传动轮（205）运动，第二一同步带（206）通过第二一连接构件（215）驱动第二三摆杆（213）运动，第二二同步带（207）通过第二二连接构件（216）驱动第二四摆杆（214）运动，第二三摆杆（213）和第二四摆杆（214）同步运动带动第二推动杆（217）实现沿第二一移动副（224）运动方向的平动运动。

所述第三伺服电机（319）安装在第三支撑架（301）上驱动第三六传动轮（311）运动，第三六传动轮（311）与第三四传动轮（309）固结而带动第三四传动轮（309）运动，第三六传动轮（311）通过第三三同步带（312）驱动第三五传动轮（310）运动，第三五传动轮（310）与第三三传动轮（308）固结而带动第三三传动轮（308）运动，第三三传动轮（308）通过第三一同步带（306）驱动第三一传动轮（304）运动，第三四传动轮（309）通过第三二同步带（307）驱动第三二传动轮（305）运动，第三一同步带（306）通过第三一连接构件（315）驱动第三三摆杆（313）运动，第三二同步带（307）通过第三二连接构件（316）驱动第三四摆杆（314）运动，第三三摆杆（313）和第三四摆杆（314）同步运动带动第三推动杆（317）实现沿第三一移动副（324）运动方向的平动运动。

所述第一推动杆（117）、第二推动杆（217）和第三推动杆（317）驱动动平台（2）完成空间三平动的运动。

图16、图17、图18、图19、图20和图21，为同步带传动结构的全对称三平动抓取机器人机构实现不同动作的状态图。

Claims (1)

1.同步带传动结构的全对称三平动抓取机器人机构，包括机架（1）、第一支链（3）、第二支链（4）、第三支链（5）、动平台（2），其特征在于：

所述第一支链（3）由第一支撑架（101）、第一一传动轮（104）、第一二传动轮（105）、第一三传动轮（108）、第一四传动轮（109）、第一五传动轮（110）、第一六传动轮（111）、第一一同步带（106）、第一二同步带（107）、第一三同步带（112）、第一一摆杆（102）、第一二摆杆（103）、第一三摆杆（113）、第一四摆杆（114）、第一一连接构件（115）、第一二连接构件（116）、第一一连接杆（118）、第一推动杆（117）、第一伺服电机（119）组成，第一一摆杆（102）通过第一一转动副（130）与第一支撑架（101）连接，第一一摆杆（102）通过第一二转动副（120）与第一一传动轮（104）连接，第一一摆杆（102）通过第一三转动副（128）与第一一连接杆（118）连接，第一一摆杆（102）通过第一一移动副（124）与第一三摆杆（113）连接，第一二摆杆（103）通过第一四转动副（131）与第一支撑架（101）连接，第一二摆杆（103）通过第一五转动副（121）与第一二传动轮（105）连接，第一二摆杆（103）通过第一六转动副（129）与第一一连接杆（118）连接，第一二摆杆（103）通过第一二移动副（125）与第一四摆杆（114）连接，第一一传动轮（104）通过第一一同步带（106）与第一三传动轮（108）联接，第一三传动轮（108）与第一五传动轮（110）固结在一起，第一五传动轮（110）通过第一三同步带（112）与第一六传动轮（111）联接，第一六传动轮（111）与第一四传动轮（109）固结在一起，第一四传动轮（109）通过第一二同步带（107）与第一二传动轮（105）联接，第一三摆杆（113）通过第一一连接构件（115）与第一一同步带（106）固结在一起，第一三摆杆（113）通过第一七转动副（126）与第一推动杆（117）连接，第一四摆杆（114）通过第一二连接构件（116）与第一二同步带（107）固结在一起，第一四摆杆（114）通过第一八转动副（127）与第一推动杆（117）连接，第一伺服电机（119）安装在第一支撑架（101）上并与第一六传动轮（111）连接，第一支撑架（101）通过第零一转动副（11）与机架（1）连接，第一推动杆（117）通过第零四转动副（21）与动平台（2）连接，

所述第一一转动副（130）、第一二转动副（120）、第一三转动副（128）、第一四转动副（131）、第一五转动副（121）、第一六转动副（129）、第一七转动副（126）和第一八转动副（127）的转动轴线相互平行，第一一转动副（130）和第一二转动副（120）轴线距离与第一四转动副（131）和第一五转动副（121）轴线距离相等，第一一转动副（130）和第一三转动副（128）轴线距离与第一二转动副（120）和第一六转动副（129）轴线距离相等，第一一转动副（130）和第一四转动副（131）轴线距离、第一二转动副（120）和第一六转动副（129）轴线距离、第一三转动副（128）和第一五转动副（121）轴线距离与第一七转动副（126）和第一八转动副（127）轴线距离相等，第一一转动副（130）和第一七转动副（126）轴线距离与第一四转动副（131）和第一八转动副（127）轴线距离相等，

所述第二支链（4）由第二支撑架（201）、第二一传动轮（204）、第二二传动轮（205）、第二三传动轮（208）、第二四传动轮（209）、第二五传动轮（210）、第二六传动轮（211）、第二一同步带（206）、第二二同步带（207）、第二三同步带（212）、第二一摆杆（202）、第二二摆杆（203）、第二三摆杆（213）、第二四摆杆（214）、第二一连接构件（215）、第二二连接构件（216）、第二一连接杆（218）、第二推动杆（217）、第二伺服电机（219）组成，第二一摆杆（202）通过第二一转动副（230）与第二支撑架（201）连接，第二一摆杆（202）通过第二二转动副（220）与第二一传动轮（204）连接，第二一摆杆（202）通过第二三转动副（228）与第二一连接杆（218）连接，第二一摆杆（202）通过第二一移动副（224）与第二三摆杆（213）连接，第二二摆杆（203）通过第二四转动副（231）与第二支撑架（201）连接，第二二摆杆（203）通过第二五转动副（221）与第二二传动轮（205）连接，第二二摆杆（203）通过第二六转动副（229）与第二一连接杆（218）连接，第二二摆杆（203）通过第二二移动副（225）与第二四摆杆（214）连接，第二一传动轮（204）通过第二一同步带（206）与第二三传动轮（208）联接，第二三传动轮（208）与第二五传动轮（210）固结在一起，第二五传动轮（210）通过第二三同步带（212）与第二六传动轮（211）联接，第二六传动轮（211）与第二四传动轮（209）固结在一起，第二四传动轮（209）通过第二二同步带（207）与第二二传动轮（205）联接，第二三摆杆（213）通过第二一连接构件（215）与第二一同步带（206）固结在一起，第二三摆杆（213）通过第二七转动副（226）与第二推动杆（217）连接，第二四摆杆（214）通过第二二连接构件（216）与第二二同步带（207）固结在一起，第二四摆杆（214）通过第二八转动副（227）与第二推动杆（217）连接，第二伺服电机（219）安装在第二支撑架（201）上并与第二六传动轮（211）连接，第二支撑架（201）通过第零二转动副（12）与机架（1）连接，第二推动杆（217）通过第零五转动副（22）与动平台（2）连接，

所述第二一转动副（230）、第二二转动副（220）、第二三转动副（228）、第二四转动副（231）、第二五转动副（221）、第二六转动副（229）、第二七转动副（226）和第二八转动副（227）的转动轴线相互平行，第二一转动副（230）和第二二转动副（220）轴线距离与第二四转动副（231）和第二五转动副（221）轴线距离相等，第二一转动副（230）和第二三转动副（228）轴线距离与第二二转动副（220）和第二六转动副（229）轴线距离相等，第二一转动副（230）和第二四转动副（231）轴线距离、第二二转动副（220）和第二六转动副（229）轴线距离、第二三转动副（228）和第二五转动副（221）轴线距离与第二七转动副（226）和第二八转动副（227）轴线距离相等，第二一转动副（230）和第二七转动副（226）轴线距离与第二四转动副（231）和第二八转动副（227）轴线距离相等，

所述第三支链（5）由第三支撑架（301）、第三一传动轮（304）、第三二传动轮（305）、第三三传动轮（308）、第三四传动轮（309）、第三五传动轮（310）、第三六传动轮（311）、第三一同步带（306）、第三二同步带（307）、第三三同步带（312）、第三一摆杆（302）、第三二摆杆（303）、第三三摆杆（313）、第三四摆杆（314）、第三一连接构件（315）、第三二连接构件（316）、第三一连接杆（318）、第三推动杆（317）、第三伺服电机（319）组成，第三一摆杆（302）通过第三一转动副（330）与第三支撑架（301）连接，第三一摆杆（302）通过第三二转动副（320）与第三一传动轮（304）连接，第三一摆杆（302）通过第三三转动副（328）与第三一连接杆（318）连接，第三一摆杆（302）通过第三一移动副（324）与第三三摆杆（313）连接，第三二摆杆（303）通过第三四转动副（331）与第三支撑架（301）连接，第三二摆杆（303）通过第三五转动副（321）与第三二传动轮（305）连接，第三二摆杆（303）通过第三六转动副（329）与第三一连接杆（318）连接，第三二摆杆（303）通过第三二移动副（325）与与第三四摆杆（314）连接，第三一传动轮（304）通过第三一同步带（306）与第三三传动轮（308）联接，第三三传动轮（308）与第三五传动轮（310）固结在一起，第三五传动轮（310）通过第三三同步带（312）与第三六传动轮（311）联接，第三六传动轮（311）与第三四传动轮（309）固结在一起，第三四传动轮（309）通过第三二同步带（307）与第三二传动轮（305）联接，第三三摆杆（313）通过第三一连接构件（315）与第三一同步带（306）固结在一起，第三三摆杆（313）通过第三七转动副（326）与第三推动杆（317）连接，第三四摆杆（314）通过第三二连接构件（316）与第三二同步带（307）固结在一起，第三四摆杆（314）通过第三八转动副（327）与第三推动杆（317）连接，第三伺服电机（319）安装在第三支撑架（301）上并与第三六传动轮（311）连接，第三支撑架（301）通过第零三转动副（13）与机架（1）连接，第三推动杆（317）通过第零六转动副（23）与动平台（2）连接，

所述第三一转动副（330）、第三二转动副（320）、第三三转动副（328）、第三四转动副（331）、第三五转动副（321）、第三六转动副（329）、第三七转动副（326）和第三八转动副（327）的转动轴线相互平行，第三一转动副（330）和第三二转动副（320）轴线距离与第三四转动副（331）和第三五转动副（321）轴线距离相等，第三一转动副（330）和第三三转动副（328）轴线距离与第三二转动副（320）和第三六转动副（329）轴线距离相等，第三一转动副（330）和第三四转动副（331）轴线距离、第三二转动副（320）和第三六转动副（329）轴线距离、第三三转动副（328）和第三五转动副（321）轴线距离与第三七转动副（326）和第三八转动副（327）轴线距离相等，第三一转动副（330）和第三七转动副（326）轴线距离与第三四转动副（331）和第三八转动副（327）轴线距离相等。