CN113478461B - 一种三自由度并联机器人及其建模方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种三自由度并联机器人及其建模方法，机器人包括：静平台、动平台、第一驱动电机、第二驱动电机、第三驱动电机、主动摆臂和从动摆臂，所述第一驱动机构和第二驱动机构对称固定安装在静平台一侧表面上，且静平台另一侧表面上固定安装有第三驱动电机，所述第一驱动电机、第二驱动电机和第三驱动电机输出端均固定有主动摆臂，且主动摆臂底部均转动安装有两个从动摆臂，在主动臂伸缩机构的作用下，实现了对三个主动摆臂长度的改变，在从动臂伸缩机构的作用下，实现了对六个从动摆臂长度的改变，在减震机构的作用下，保持同一主动摆臂底部的两个从动摆臂运动的同步性，减少两者之间的抖动而导致动平台的平衡发生破坏。

Description

一种三自由度并联机器人及其建模方法

技术领域

本发明涉及三自由度并联机器人技术领域，尤其涉及一种三自由度并联机器人及其建模方法。

背景技术

并联机器人，即动平台和静平台通过至少两个独立的运动链相连接，具有两个或两个以上自由度，且以并联方式驱动的一种闭环机构，并联机器人较传统工业用串联机器人而言，并联机器人具有诸多优点，比如：无累积误差，精度较高，承载能力大等，并联机器人，按运动形式分类，可分为平面机构和空间机构；细分可分为平面移动机构、平面移动转动机构、空间纯移动机构、空间纯转动机构和空间混合运动机构等，按自由度分类，可分为二自由度、三自由度、四自由度、五自由度和六自由度等。

现有的三自由度并联机器人在安装机械臂工作时，受其主动摆臂和从动摆臂的长度限制，导致机械臂的工作范围有限，在应对不同的工作对象时通常需要调节其静平台的安装位置来进行精准的定位，而对于较为精密的机器人机构，此种拆卸时调节容易发生不可逆的损毁。

因此，有必要提供一种新的三自由度并联机器人解决上述技术问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明是提供一种对其主动摆臂和从动摆臂长度进行调节从而应对不同工作对象的三自由度并联机器人及其建模方法。

本发明提供的三自由度并联机器人及其建模方法，包括主动臂伸缩机构、从动臂伸缩机构和减震机构，

还包括：静平台、动平台、第一驱动电机、第二驱动电机、第三驱动电机、主动摆臂和从动摆臂，所述第一驱动机构和第二驱动机构对称固定安装在静平台一侧表面上，且静平台另一侧表面上固定安装有第三驱动电机，所述第一驱动电机、第二驱动电机和第三驱动电机输出端均固定有主动摆臂，且主动摆臂底部均转动安装有两个从动摆臂，所述主动摆臂表面上设有调节主动摆臂长度的主动臂伸缩机构，且从动摆臂表面上设有调节从动摆臂长度的从动臂伸缩机构，所述主动臂伸缩机构与从动臂伸缩机构为传动连接，所述主动摆臂与从动摆臂连接处设有保持动平台平衡稳定的减震机构；

所述主动摆臂底部设有第一连接件，两个所述从动摆臂与第一连接件两端铰接，所述从动摆臂内部滑动插接有伸出臂，且伸出臂与动平台角落铰接，所述从动摆臂侧面开设有缺口；

所述主动臂伸缩机构包括电动推杆、安装座、推动杆、第一弹簧、安装板和连接架，所述主动摆臂顶部固定有安装座，且安装座表面上固定安装有电动推杆，所述电动推杆的伸长端安装有转轴，所述转轴两侧设有推动杆，所述转轴表面上对应推动杆的位置固定有导向套，且推动杆滑动插接在导向套内部，所述推动杆底部铰接有安装板，且安装板外表面上固定有连接架，所述连接架与第一连接件固定连接，所述安装板远离连接架的一侧固定有第一弹簧，且第一弹簧的另一端与主动摆臂外侧固定连接。

优选的，所述安装板靠近主动摆臂一侧固定有滑块，且主动摆臂对应滑块移动路径开设有滑槽，所述滑块内侧对称安装有四个滚轮，且滑槽内部对应滚轮的位置开设有轮槽，所述滚轮滑动连接在轮槽内部。

优选的，所述从动臂伸缩机构包括转杆、横杆、竖杆、导向滑套、连杆、连接套、第二连接件、移动板和第二弹簧，所述电动推杆伸长端转轴顶部安装有转杆，且转杆顶部固定有第二连接件，所述第二连接件内部固定插接有横杆，且横杆两端通过转轴转动连接有竖杆，所述从动摆臂顶部固定套接有连接套，所述连接套对应竖杆的位置转动连接有导向滑套，所述竖杆滑动插接在导向滑套内部，所述竖杆底部通过万向轴转动连接有连杆，所述连杆的另一端通过万向轴转动连接有移动板，且移动板与从动摆臂外壁滑动连接，所述移动板穿过从动摆臂缺口与伸出臂固定连接，所述伸出臂远离动平台一端固定有第二弹簧，且第二弹簧的另一端与从动摆臂内壁固定连接。

优选的，所述减震机构包括伸缩杆、第三弹簧、支撑杆、转动件和转动球，两个所述从动摆臂内侧通过万向轴安装有支撑杆，两个所述支撑杆之间设有转动件，且支撑杆对应转动件的位置固定有转动球，所述转动件对应转动球的位置开设有转动槽，所述支撑杆通过转动球与转动件转动连接，所述支撑杆表面上转动安装有伸缩杆，且伸缩杆顶部通过转轴与主动摆臂两侧转动连接，所述伸缩杆外圈套接有第三弹簧。

优选的，所述横杆位于第二连接件两侧的表面上固定有第四弹簧，且第四弹簧底部与第一连接件固定连接。

优选的，两个所述伸出臂位于减震机构与动平台之间的表面上固定安装有三个弹簧杆。

优选的，所述静平台对应第一驱动电机、第二驱动电机和第三驱动电机输出端的表面上固定安装有减速箱。

优选的，所述第三驱动电机安装位置高于第一驱动电机和第二驱动电机的安装位置，且第一驱动电机和第二驱动电机在同一水平面上。

优选的，所述第一驱动电机和第二驱动电机的从动摆臂长度短于第三驱动电机的从动摆臂长度。

本发明还提供一种用于机器人的建模方法，该方法包括以下步骤：

1)将A1、A2、A3分别作为第一驱动电机、第二驱动电机、第三驱动电机三个电机的轴心，设O为静平台的中点作为原点，设定Y轴的方向为A1、A2的中点与原点O相连的方向，X轴的方向垂直于Y轴并相交于原点O，Z轴垂直静平台交于原点O，B1、B2、B3为分别为主动摆臂与从动摆臂的三个连接处，C1、C2、C3为动平台与伸出臂的三个连接点，O’-X’Y’Z’坐标系的建立与静平台同理；

2)αi为主动臂与OAi间的夹角，βi为OAi与X轴的夹角，βi＝(4i-3)π/6，其中i＝1,2,3；

3)得出，静平台R＝OA，动平台r＝O’C，La为主动摆臂的长度，Lb为从动摆臂(8)的长度，由几何关系可得，点Bi在静平台坐标系中的位置矢量；

4)根据|BiCi|＝Lb，可以得出并联结构的约束方程为：

5)将上述模型建立方法封装成程序功能包，通过输入静平台半径R、动平台半径r、主动摆臂长度La、从动摆臂(8)长度Lb这四个参数，即可生成对应的delta机器人模型。

与相关技术相比较，本发明提供的三自由度并联机器人及其建模方法具有如下有益效果：

本发明提供三自由度并联机器人及其建模方法：

1、在主动臂伸缩机构的作用下，开启电动推杆，电动推杆的伸长端带动转轴移动，由于主动摆臂顶部成斜面，因此在电动推杆推动的作用下推动杆沿着导向套滑动并推动安装板沿着主动摆臂表面移动，从而在连接架的作用下带动第一连接件的移动，从而改变从动摆臂与主动摆臂连接处的初始位置，实现了对三个主动摆臂长度的改变；

2、在从动臂伸缩机构的作用下，电动推杆的伸长端带动转轴移动过程中，转杆、横杆和竖杆形成三连杆效应，使电动推杆伸长带动主动臂长度改变的同时使竖杆沿着导向滑套内部滑动同时在连杆的作用下带动移动板和伸出臂沿着从动摆臂缺口移动，并拉伸第二弹簧，第二弹簧作用于第一弹簧相同，实现了对六个从动摆臂长度的改变。

3、在减震机构的作用下，在从动摆臂随着主动摆臂的作用转动时，由于主动摆臂底部连接两个从动摆臂，因此两个从动摆臂在运动时会有错位的可能性，在错位时动平台的平衡性被破坏，影响动平台表面上安装部件的使用，因此两个从动摆臂之间的抖动传递给支撑杆，支撑杆的转动球在转动件内部转动，减少两个从动摆臂之间的扭力，在主动摆臂和从动摆臂转动展开过程中伸缩杆和第三弹簧配合进行伸缩，减少抖动，保持同一主动摆臂底部的两个从动摆臂运动的同步性，减少两者之间的抖动而导致动平台的平衡发生破坏。

4、滚轮和轮槽的配合作用下，对安装板移动导向同时使其移动更加流畅。

5、弹簧杆配合减震机构的使用，保持从动摆臂和伸出臂连接性的同时还能起到减震的作用。

附图说明

图1为本发明提供的整体结构示意图；

图2为本发明提供的整体侧面结构示意图；

图3为本发明提供的主动摆臂和从动摆连接示意图；

图4为本发明提供的主动臂伸缩机构结构示意图之一；

图5为本发明提供的主动臂伸缩机构结构示意图之二；

图6为本发明提供的从动臂伸缩机构结构示意图之一；

图7为本发明提供的从动臂伸缩机构结构示意图之二；

图8为本发明提供的减震机构结构示意图；

图9为本发明提供的伸出臂与动平台连接示意图；

图10为本发明提供的主动臂伸缩机构与从动臂伸缩机构连接示意图；

图11为本发明提供的三自由度坐标建模示意图。

图中标号：1、静平台；2、动平台；3、第一驱动电机；4、第二驱动电机；5、第三驱动电机；6、减速箱；7、主动摆臂；8、从动摆臂；81、伸出臂；82、弹簧杆；9、主动臂伸缩机构；91、电动推杆；92、安装座；93、推动杆；94、滑槽；95、第一弹簧；96、安装板；97、连接架；98、轮槽；99、滑块；910、滚轮；911、第一连接件；10、从动臂伸缩机构；101、转杆；102、横杆；103、竖杆；104、导向滑套；105、连杆；106、连接套；107、第二连接件；108、移动板；109、第二弹簧；11、减震机构；111、伸缩杆；112、第三弹簧；113、支撑杆；114、转动件；115、转动球；12、第四弹簧。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。

请结合参阅图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10和图11，其中，图1为本发明提供的整体结构示意图；图2为本发明提供的整体侧面结构示意图；图3为本发明提供的主动摆臂和从动摆连接示意图；图4为本发明提供的主动臂伸缩机构结构示意图之一；图5为本发明提供的主动臂伸缩机构结构示意图之二；图6为本发明提供的从动臂伸缩机构结构示意图之一；图7为本发明提供的从动臂伸缩机构结构示意图之二；图8为本发明提供的减震机构结构示意图；图9为本发明提供的伸出臂与动平台连接示意图；

图10为本发明提供的主动臂伸缩机构与从动臂伸缩机构连接示意图；图11为本发明提供的三自由度坐标建模示意图。

在具体实施过程中，参考图1所示，一种三自由度并联机器人，所述三自由度并联机器人包括主动臂伸缩机构9、从动臂伸缩机构10和减震机构11，

参考图1和图3所示，所述三自由度并联机器人还包括：静平台1、动平台2、第一驱动电机3、第二驱动电机4、第三驱动电机5、主动摆臂7和从动摆臂8，所述第一驱动机构和第二驱动机构对称固定安装在静平台1一侧表面上，且静平台1另一侧表面上固定安装有第三驱动电机5，所述第一驱动电机3、第二驱动电机4和第三驱动电机5输出端均固定有主动摆臂7，且主动摆臂7底部均转动安装有两个从动摆臂8，所述主动摆臂7表面上设有调节主动摆臂7长度的主动臂伸缩机构9，且从动摆臂8表面上设有调节从动摆臂8长度的从动臂伸缩机构10，所述主动臂伸缩机构9与从动臂伸缩机构10为传动连接，所述主动摆臂7与从动摆臂8连接处设有保持动平台2平衡稳定的减震机构11，静平台1用于将机器人安装在工位上，动平台2用于安装机械臂等机械，第一驱动电机3、第二驱动电机4、第三驱动电机5由同一PC端进行控制，将其转速和转动半径达到同一状态，实现三个主动摆臂7的同步运动，在主动臂伸缩机构9的作用下，实现了对三个主动摆臂7长度的改变，在从动臂伸缩机构10的作用下，实现了对六个从动摆臂8长度的改变，在减震机构11的作用下，保持同一主动摆臂7底部的两个从动摆臂8运动的同步性，减少两者之间的抖动而导致动平台2的平衡发生破坏；

参考图10所示，所述主动摆臂7底部设有第一连接件911，两个所述从动摆臂8与第一连接件911两端铰接，所述从动摆臂8内部滑动插接有伸出臂81，且伸出臂81与动平台2角落铰接，所述从动摆臂8侧面开设有缺口，三组主动摆臂7和从动摆臂8的配合运动，带动动平台2做三自由度的移动；

参考图4和图5所示，所述主动臂伸缩机构9包括电动推杆91、安装座92、推动杆93、第一弹簧95、安装板96和连接架97，所述主动摆臂7顶部固定有安装座92，且安装座92表面上固定安装有电动推杆91，所述电动推杆91的伸长端安装有转轴，所述转轴两侧设有推动杆93，所述转轴表面上对应推动杆93的位置固定有导向套，且推动杆93滑动插接在导向套内部，所述推动杆93底部铰接有安装板96，且安装板96外表面上固定有连接架97，所述连接架97与第一连接件911固定连接，所述安装板96远离连接架97的一侧固定有第一弹簧95，且第一弹簧95的另一端与主动摆臂7外侧固定连接，开启电动推杆91，电动推杆91的伸长端带动转轴移动，由于主动摆臂7顶部成斜面，因此在电动推杆91推动的作用下推动杆93沿着导向套滑动并推动安装板96沿着主动摆臂7表面移动，从而在连接架97的作用下带动第一连接件911的移动，从而改变从动摆臂8与主动摆臂7连接处的初始位置，在安装板96移动同时拉伸第一弹簧95，为安装板96移动增加稳定性同时，辅助安装板96的复位。

参考图5所示，所述安装板96靠近主动摆臂7一侧固定有滑块99，且主动摆臂7对应滑块99移动路径开设有滑槽94，所述滑块99内侧对称安装有四个滚轮910，且滑槽94内部对应滚轮910的位置开设有轮槽98，所述滚轮910滑动连接在轮槽98内部，安装板96在推动杆93的作用下使滑块99沿着滑槽94移动，且滚轮910插入到轮槽98内部，滚轮910与轮槽98的配合对安装板96移动导向同时使其移动更加流畅。

参考图3、图6和图7所示，所述从动臂伸缩机构10包括转杆101、横杆102、竖杆103、导向滑套104、连杆105、连接套106、第二连接件107、移动板108和第二弹簧109，所述电动推杆91伸长端转轴顶部安装有转杆101，且转杆101顶部固定有第二连接件107，所述第二连接件107内部固定插接有横杆102，且横杆102两端通过转轴转动连接有竖杆103，所述从动摆臂8顶部固定套接有连接套106，所述连接套106对应竖杆103的位置转动连接有导向滑套104，所述竖杆103滑动插接在导向滑套104内部，所述竖杆103底部通过万向轴转动连接有连杆105，所述连杆105的另一端通过万向轴转动连接有移动板108，且移动板108与从动摆臂8外壁滑动连接，所述移动板108穿过从动摆臂8缺口与伸出臂81固定连接，所述伸出臂81远离动平台2一端固定有第二弹簧109，且第二弹簧109的另一端与从动摆臂8内壁固定连接，电动推杆91的伸长端带动转轴移动过程中，转杆101、横杆102和竖杆103形成三连杆105效应，使电动推杆91伸长带动主动臂长度改变的同时使竖杆103沿着导向滑套104内部滑动同时在连杆105的作用下带动移动板108和伸出臂81沿着从动摆臂8缺口移动，并拉伸第二弹簧109，第二弹簧109作用于第一弹簧95相同，连杆105与连接套106和竖杆103连接的两端均通过万向轴连接，方便在竖杆103移动时配合进行各个角度的转动。

参考图8所示，所述减震机构11包括伸缩杆111、第三弹簧112、支撑杆113、转动件114和转动球115，两个所述从动摆臂8内侧通过万向轴安装有支撑杆113，两个所述支撑杆113之间设有转动件114，且支撑杆113对应转动件114的位置固定有转动球115，所述转动件114对应转动球115的位置开设有转动槽，所述支撑杆113通过转动球115与转动件114转动连接，所述支撑杆113表面上转动安装有伸缩杆111，且伸缩杆111顶部通过转轴与主动摆臂7两侧转动连接，所述伸缩杆111外圈套接有第三弹簧112，在从动摆臂8随着主动摆臂7的作用转动时，由于主动摆臂7底部连接两个从动摆臂8，因此两个从动摆臂8在运动时会有错位的可能性，在错位时动平台2的平衡性被破坏，影响动平台2表面上安装部件的使用，因此两个从动摆臂8之间的抖动传递给支撑杆113，支撑杆113的转动球115在转动件114内部转动，减少两个从动摆臂8之间的扭力，在主动摆臂7和从动摆臂8转动展开过程中伸缩杆111和第三弹簧112配合进行伸缩，减少抖动。

参考图10所示，所述横杆102位于第二连接件107两侧的表面上固定有第四弹簧12，且第四弹簧12底部与第一连接件911固定连接，第四弹簧12在主动摆臂7和从动摆臂8初始状态下为拉伸状态，在转杆101带动竖杆103沿着导向滑套104移动时，第四弹簧12配合带动横杆102的移动，辅助转杆101将竖杆103移动，从而带动伸出臂81的伸缩作用。

参考图1和图9所示，两个所述伸出臂81位于减震机构11与动平台2之间的表面上固定安装有三个弹簧杆82，弹簧杆82配合减震机构11的使用，保持从动摆臂8和伸出臂81连接性的同时还能起到减震的作用。

参考图1所示，所述静平台1对应第一驱动电机3、第二驱动电机4和第三驱动电机5输出端的表面上固定安装有减速箱6，减速箱6对主动摆臂7的转动速度起到一定的限制作用，防止主动摆臂7转速过程而导致与从动摆臂8的连接处断裂。

参考图1和图2所示，所述第三驱动电机5安装位置高于第一驱动电机3和第二驱动电机4的安装位置，且第一驱动电机3和第二驱动电机4在同一水平面上，所述第一驱动电机3和第二驱动电机4的从动摆臂8长度短于第三驱动电机5的从动摆臂8长度，第一驱动电机3和第二驱动电机4在同一水平面上使动平台2两侧的作用力和连接点在同一水平面，因为第三驱动电机5所驱动的是动平台2的侧边，因此位置需要高于第一驱动电机3和第二驱动电机4和第三驱动电机5的从动摆臂8长度长于第一驱动电机3和第二驱动电机4的从动摆臂8长度才能保持三者的连接点在同一水平线。

参考图1、图3、图7、图9、图10及图11，本发明提供用于本发明所述机器人的建模方法，所述建模方法包括以下步骤：

1)将A1、A2、A3分别作为第一驱动电机3、第二驱动电机4、第三驱动电机5三个电机的轴心，设O为静平台1的中点作为原点，设定Y轴的方向为A1、A2的中点与原点O相连的方向，X轴的方向垂直于Y轴并相交于原点O，Z轴垂直静平台1交于原点O，B1、B2、B3为分别为主动摆臂7与从动摆臂8的三个连接处，C1、C2、C3为动平台2与伸出臂81的三个连接点，O’-X’Y’Z’坐标系的建立与静平台1同理；

2)αi为主动臂与OAi间的夹角，βi为OAi与X轴的夹角，βi＝(4i-3)π/6，其中i＝1,2,3；

3)由此可以得出以下计算，其中静平台1R＝OA，动平台2r＝O’C，La为主动摆臂7的长度，Lb为从动摆臂8的长度，由几何关系可得，对应的点在静平台1坐标系中的位置矢量如下；

4)根据|BiCi|＝Lb，可以得出并联结构的约束方程为：

5)将上述模型建立方法封装成程序功能包，通过输入静平台1半径R、动平台2半径r、主动摆臂7长度La、从动摆臂8长度Lb这四个参数，即可生成对应的delta机器人模型。

本发明机器人的工作原理：开启电动推杆91，电动推杆91的伸长端带动转轴移动，由于主动摆臂7顶部成斜面，因此在电动推杆91推动的作用下推动杆93沿着导向套滑动并推动安装板96沿着主动摆臂7表面移动，从而在连接架97的作用下带动第一连接件911的移动，从而改变从动摆臂8与主动摆臂7连接处的初始位置，在安装板96移动同时拉伸第一弹簧95，为安装板96移动增加稳定性同时，辅助安装板96的复位，电动推杆91的伸长端带动转轴移动过程中，转杆101、横杆102和竖杆103形成三连杆105效应，使电动推杆91伸长带动主动臂长度改变的同时使竖杆103沿着导向滑套104内部滑动同时在连杆105的作用下带动移动板108和伸出臂81沿着从动摆臂8缺口移动，并拉伸第二弹簧109，第二弹簧109作用于第一弹簧95相同，连杆105与连接套106和竖杆103连接的两端均通过万向轴连接，方便在竖杆103移动时配合进行各个角度的转动，在从动摆臂8随着主动摆臂7的作用转动时，由于主动摆臂7底部连接两个从动摆臂8，因此两个从动摆臂8在运动时会有错位的可能性，在错位时动平台2的平衡性被破坏，影响动平台2表面上安装部件的使用，因此两个从动摆臂8之间的抖动传递给支撑杆113，支撑杆113的转动球115在转动件114内部转动，减少两个从动摆臂8之间的扭力，在主动摆臂7和从动摆臂8转动展开过程中伸缩杆111和第三弹簧112配合进行伸缩，减少抖动。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种三自由度并联机器人，包括：主动臂伸缩机构(9)、从动臂伸缩机构(10)和减震机构(11)，其特征在于，还包括：静平台(1)、动平台(2)、第一驱动电机(3)、第二驱动电机(4)、第三驱动电机(5)、主动摆臂(7)和从动摆臂(8)，第一驱动机构和第二驱动机构对称固定安装在静平台(1)一侧表面上，且静平台(1)另一侧表面上固定安装有第三驱动电机(5)，所述第一驱动电机(3)、第二驱动电机(4)和第三驱动电机(5)输出端均固定有主动摆臂(7)，且主动摆臂(7)底部均转动安装有两个从动摆臂(8)，所述主动摆臂(7)表面上设有调节主动摆臂(7)长度的主动臂伸缩机构(9)，且从动摆臂(8)表面上设有调节从动摆臂(8)长度的从动臂伸缩机构(10)，所述主动臂伸缩机构(9)与从动臂伸缩机构(10)为传动连接，所述主动摆臂(7)与从动摆臂(8)连接处设有保持动平台(2)平衡稳定的减震机构(11)；

所述主动摆臂(7)底部设有第一连接件(911)，两个所述从动摆臂(8)与第一连接件(911)两端铰接，所述从动摆臂(8)内部滑动插接有伸出臂(81)，且伸出臂(81)与动平台(2)角落铰接，所述从动摆臂(8)侧面开设有缺口；

所述主动臂伸缩机构(9)包括电动推杆(91)、安装座(92)、推动杆(93)、第一弹簧(95)、安装板(96)和连接架(97)，所述主动摆臂(7)顶部固定有安装座(92)，且安装座(92)表面上固定安装有电动推杆(91)，所述电动推杆(91)的伸长端安装有转轴，所述转轴两侧设有推动杆(93)，所述转轴表面上对应推动杆(93)的位置固定有导向套，且推动杆(93)滑动插接在导向套内部，所述推动杆(93)底部铰接有安装板(96)，且安装板(96)外表面上固定有连接架(97)，所述连接架(97)与第一连接件(911)固定连接，所述安装板(96)远离连接架(97)的一侧固定有第一弹簧(95)，且第一弹簧(95)的另一端与主动摆臂(7)外侧固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种三自由度并联机器人，其特征在于，所述安装板(96)靠近主动摆臂(7)一侧固定有滑块(99)，且主动摆臂(7)对应滑块(99)移动路径开设有滑槽(94)，所述滑块(99)内侧对称安装有四个滚轮(910)，且滑槽(94)内部对应滚轮(910)的位置开设有轮槽(98)，所述滚轮(910)滑动连接在轮槽(98)内部。

3.根据权利要求2所述的一种三自由度并联机器人，其特征在于，所述从动臂伸缩机构(10)包括转杆(101)、横杆(102)、竖杆(103)、导向滑套(104)、连杆(105)、连接套(106)、第二连接件(107)、移动板(108)和第二弹簧(109)，所述电动推杆(91)伸长端转轴顶部安装有转杆(101)，且转杆(101)顶部固定有第二连接件(107)，所述第二连接件(107)内部固定插接有横杆(102)，且横杆(102)两端通过转轴转动连接有竖杆(103)，所述从动摆臂(8)顶部固定套接有连接套(106)，所述连接套(106)对应竖杆(103)的位置转动连接有导向滑套(104)，所述竖杆(103)滑动插接在导向滑套(104)内部，所述竖杆(103)底部通过万向轴转动连接有连杆(105)，所述连杆(105)的另一端通过万向轴转动连接有移动板(108)，且移动板(108)与从动摆臂(8)外壁滑动连接，所述移动板(108)穿过从动摆臂(8)缺口与伸出臂(81)固定连接，所述伸出臂(81)远离动平台(2)一端固定有第二弹簧(109)，且第二弹簧(109)的另一端与从动摆臂(8)内壁固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种三自由度并联机器人，其特征在于，所述减震机构(11)包括伸缩杆(111)、第三弹簧(112)、支撑杆(113)、转动件(114)和转动球(115)，两个所述从动摆臂(8)内侧通过万向轴安装有支撑杆(113)，两个所述支撑杆(113)之间设有转动件(114)，且支撑杆(113)对应转动件(114)的位置固定有转动球(115)，所述转动件(114)对应转动球(115)的位置开设有转动槽，所述支撑杆(113)通过转动球(115)与转动件(114)转动连接，所述支撑杆(113)表面上转动安装有伸缩杆(111)，且伸缩杆(111)顶部通过转轴与主动摆臂(7)两侧转动连接，所述伸缩杆(111)外圈套接有第三弹簧(112)。

5.根据权利要求3所述的一种三自由度并联机器人，其特征在于，所述横杆(102)位于第二连接件(107)两侧的表面上固定有第四弹簧(12)，且第四弹簧(12)底部与第一连接件(911)固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种三自由度并联机器人，其特征在于，两个所述伸出臂(81)位于减震机构(11)与动平台(2)之间的表面上固定安装有三个弹簧杆(82)。

7.根据权利要求1所述的一种三自由度并联机器人，其特征在于，所述静平台(1)对应第一驱动电机(3)、第二驱动电机(4)和第三驱动电机(5)输出端的表面上固定安装有减速箱(6)。

8.根据权利要求1所述的一种三自由度并联机器人，其特征在于，所述第三驱动电机(5)安装位置高于第一驱动电机(3)和第二驱动电机(4)的安装位置，且第一驱动电机(3)和第二驱动电机(4)在同一水平面上。

9.根据权利要求1所述的一种三自由度并联机器人，其特征在于，所述第一驱动电机(3)和第二驱动电机(4)的从动摆臂(8)长度短于第三驱动电机(5)的从动摆臂(8)长度。

10.一种三自由度并联机器人建模方法，用于权利要求3所述的三自由度并联机器人，其特征在于，所述建模方法包括以下步骤：

1)将A1、A2、A3分别作为第一驱动电机(3)、第二驱动电机(4)、第三驱动电机(5)三个电机的轴心，设O为静平台(1)的中点作为原点，设定Y轴的方向为A1、A2的中点与原点O相连的方向，X轴的方向垂直于Y轴并相交于原点O，Z轴垂直静平台(1)交于原点O，B1、B2、B3为分别为主动摆臂(7)与从动摆臂(8)的三个连接处，C1、C2、C3为动平台(2)与伸出臂(81)的三个连接点，O’-X’Y’Z’坐标系的建立与静平台(1)同理；

2)αi为主动臂与OAi间的夹角，βi为OAi与X轴的夹角，

βi＝(4i-3)π/6，其中i＝1,2,3；

3)得出，静平台(1)R＝OA，动平台(2)r＝O’C，La为主动摆臂(7)的长度，Lb为从动摆臂(8)的长度，由几何关系可得，各点在静平台(1)坐标系中的位置矢量；

4)根据|BiCi|＝Lb，可以得出并联结构的约束方程为：

5)将上述步骤封装成程序功能包，通过输入静平台(1)半径R、动平台(2)半径r、主动摆臂(7)长度La、从动摆臂(8)长度Lb这四个参数，即可生成对应的delta机器人模型。

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