CN1178769C - 3-trt/sps四自由度空间并联机器人机构 - Google Patents
3-trt/sps四自由度空间并联机器人机构 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1178769C CN1178769C CNB001014943A CN00101494A CN1178769C CN 1178769 C CN1178769 C CN 1178769C CN B001014943 A CNB001014943 A CN B001014943A CN 00101494 A CN00101494 A CN 00101494A CN 1178769 C CN1178769 C CN 1178769C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- axis
- parallel
- trt
- branch
- platform
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Manipulator (AREA)
Abstract
本发明涉及未列入其它组的机械手，特别是涉及一种3-TRT/SPS四自由度空间并联机器人机构。其特征是：其四个输入是三个TRT分支的与定平台相连的三个垂直布置的第一转动副，和SPS分支的移动副。三个转动输入决定动平台沿X、Y方向的移动和绕Z轴的转动；中央移动副输入决定动平台c1c2c3沿Z轴的位移。本发明可实现空间的三维移动和绕Z轴的转动，除具有并联机构的刚度大、承载大和精度高的特点外，还具有机构相对简单，结构对称等优点。可由此设计出各种用途的空间并联机器人、并联虚拟轴机床、微动机器人以及传感器元件等。
Description
技术领域
本发明涉及一种未列入其它组的机械手，特别是涉及一种3-TRT/SPS四自由度空间并联机器人机构。
背景技术
空间并联机器人是当今机器人领域国内外研究的热点之一。与串联机器人相比，并联机器人具有刚度大、负荷自重比高。最早的空间六自由度并联机器人是基于Stewart 1965年采用的6-SPS平台机构，其中S表示球副，P表示移动副。这种空间并联机构开始用于飞行模拟器，近年来又被设计成并联虚拟轴机床，微动机器人和传感器元件等。近年来，新型少自由度并联机器人机构成为新的研究热点。由于这种机构相对具有结构简单、造价低等特点，在工业生产及其他领域有着广阔的应用前景。如Hunt 1983年提出三自由度的3-RPS空间并联机构已引起广泛兴趣，其中R表示转动副。
1990年美国专利(US4976582)公开了一种称为Delta机构的三维移动机构，该机构由三个R(4T)运动分支连接定平台和动平台，而构成了一个三自由度移动并联机构，其中4T表示一个由四个虎克铰联接四个杆构成的平行四边形机构，T表示虎克铰。该专利进一步说明：①四个虎克铰也可以用四个球铰代替，即以4S平行四边形机构代替4T平行四边形机构；②4T平行四边形机构也可由一个两端装有虎克铰的连杆代替；③与动平台相联的转动副可以被移动副取代等。这些代替仍保持动平台实现三维移动，而不产生任何的转动。该专利还指出定平台与动平台之间可以用一个TPT分支实现手爪绕垂直于动平台轴线的转动。需说明的是此时动平台不能实现转动，机构的实质是一个三自由度移动并联机构串连了一个转动副，TPT分支的作用只是使手爪转动的输入电机可以安装于定平台上。1997年美国专利(US5673595)又公开了一种四自由度机械手机构，该机构是由一个TRT运动分支联接两个平面五杆机构而成。尽管该机构的输出构件12能实现三个移动和一个转动，但该机构不是空间并联机构，其实质是一个由两个平面五杆机构作为输入的空间闭环机构。
发明内容
本发明的3-TPT/SPS四自由度空间并联机器人机构，由动平台c1c2c3、定平台a1a2a3、及连接上下平台的四个运动分支构成，其中三个为TRT运动分支，一个为SPS运动分支构成；且各TRT运动分支的第一、第五转动副轴线互相平行，且平行于Z轴；第二、三、四转动副轴线相互平行且与Z轴垂直；各分支第四转动副轴线位于动平台同一平面c1c2c3内，其中T代表由两轴线垂直相交的转动副构成的虎克铰，R代表转动副，S代表球副，P代表移动副；该机构的四个输入是三个TRT运动分支与固定平台相连的三个垂直布置的第一转动副，和SPS运动分支的移动副；其中三个转动输入决定动平台沿X、Y方向的移动和绕Z轴的转动；中央移动副输入决定上平台的沿Z轴的位移；采用本机构设计的工业机器人或并联虚拟机床，其运动副为一般类型转动副、移动副和球副；采用本机构设计的微动机器人和传感器元件，运动副为弹性铰链。
附图说明
图1是3-TRT/SPS四自由度空间并联机器人机构
在附图中，上下三角形表示动平台和定平台；ai和ci(i＝1，2，3)表示与定平台和动平台相连的虎克铰的中心点；O-XYZ为固联于定平台的坐标系，其原点在三角形a1a2a3的中点，Z轴垂直于三角形a1a2a3向上；p-xyz为固联于动平台的坐标系，其原点在三角形c1c2c3的中点。
具体实施方式
图1是本发明的一个实施例(见图1)，这种3-TRT/SPS四自由度空间并联机器人机构，能实现空间的三维移动和绕Z轴的转动。3-TRT/SPS四自由度空间并联机器人机构除具有并联机构的刚度大、承载大和精度高的优点外，还具有机构相对简单，结构对称等特点，可由此设计出各种用途的空间并联机器人、并联虚拟轴机床、微动机器人以及传感器元件等。
Claims (4)
1.一种3-TRT/SPS四自由度空间并联机器人机构，由动平台c1c2c3、下平台a1a2a3、及连接两平台的四个运动分支构成，其特征在于：其中三个为TRT运动分支、一个为SPS运动分支构成；该机构的四个输入是三个TRT分支的与定平台相连的三个垂直布置的第一转动副，和SPS分支的移动副；其中三个转动输入决定动平台沿X、Y方向的移动和绕Z轴的转动；中央移动副输入决定动平台的沿Z轴的位移。
2.根据权利要求1所述四自由度空间并联机器人机构，其特征在于：各TRT运动分支的第一、第五转动副轴线互相平行，且平行于Z轴；第二、三、四转动副轴线相互平行且与Z轴垂直；各分支第四转动副轴线位于动平台同一平面c1c2c3内。
3.根据权利要求1或2所述四自由度空间并联机器人机构，其特征在于：采用本机构设计的工业机器人或并联虚拟机床，其运动副为一般类型的转动副、移动副和球副。
4.根据权利要求1或2所述四自由度空间并联机器人机构，其特征在于：采用本机构设计的微动机器人和传感器元件，运动副为弹性铰链。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNB001014943A CN1178769C (zh) | 2000-02-02 | 2000-02-02 | 3-trt/sps四自由度空间并联机器人机构 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNB001014943A CN1178769C (zh) | 2000-02-02 | 2000-02-02 | 3-trt/sps四自由度空间并联机器人机构 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1306899A CN1306899A (zh) | 2001-08-08 |
| CN1178769C true CN1178769C (zh) | 2004-12-08 |
Family
ID=4576002
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNB001014943A Expired - Fee Related CN1178769C (zh) | 2000-02-02 | 2000-02-02 | 3-trt/sps四自由度空间并联机器人机构 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1178769C (zh) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1313247C (zh) * | 2003-07-18 | 2007-05-02 | 江苏大学 | 一类中医伤科医用推拿机器人 |
| CN1293989C (zh) * | 2003-10-08 | 2007-01-10 | 杨廷力 | 用于并联机床和机器人的零平移三转动并联机构 |
| CN100523753C (zh) * | 2007-02-07 | 2009-08-05 | 燕山大学 | 上下预紧式并联结构六维力传感器 |
| CN101623866B (zh) * | 2009-08-05 | 2011-01-05 | 燕山大学 | 五自由度双重驱动并联机构 |
| CN102773855B (zh) * | 2012-07-04 | 2015-11-18 | 燕山大学 | 一种四自由度并联调姿隔振平台 |
| CN103035161B (zh) * | 2012-12-11 | 2014-07-23 | 燕山大学 | 一种两自由度静载平衡并联运动模拟平台 |
| CN103042522A (zh) * | 2012-12-26 | 2013-04-17 | 燕山大学 | 3-5r/ss两自由度调姿调位并联机构 |
| CN103042521A (zh) * | 2012-12-26 | 2013-04-17 | 燕山大学 | 3-sps/sps三驱动六自由度大量程调姿调位并联机构 |
| CN103538062B (zh) * | 2013-09-26 | 2016-01-06 | 燕山大学 | 四自由度三手指操作并联机构 |
| CN109848971A (zh) * | 2019-03-19 | 2019-06-07 | 上海工程技术大学 | 一种用于码垛的工业并联机器人 |
-
2000
- 2000-02-02 CN CNB001014943A patent/CN1178769C/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1306899A (zh) | 2001-08-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN201808063U (zh) | 六自由度并联机器人装置 | |
| CN201841545U (zh) | 一种带有主动伸缩杆的三转动一移动自由度并联机器人 | |
| CN201579789U (zh) | 三转动自由度并联机器人 | |
| CN100363151C (zh) | 带环形导轨的球面三自由度并联姿态控制机构 | |
| CN100484728C (zh) | 三平动正交解耦并联微动平台 | |
| CN101161428B (zh) | 带约束支链的平面并联机构及其拓展机械手装置 | |
| CN112454336B (zh) | 一种分体式五自由度并联机构 | |
| CN1178769C (zh) | 3-trt/sps四自由度空间并联机器人机构 | |
| CN100553898C (zh) | 一种二自由度空间并联机构 | |
| CN108818502B (zh) | 具有球面转动自由度的两移动一转动的并联机构 | |
| CN102626870A (zh) | 一种具有单自由度铰链的三自由度并联主轴头 | |
| CN101214647A (zh) | 具有冗余驱动的球面二自由度对称并联机器人机构 | |
| CN103302659A (zh) | 单自由度变胞机构 | |
| CN102941572A (zh) | 一种仅含低副的空间三平动并联机构 | |
| CN101776197A (zh) | 六缸驱动三轴转动平台 | |
| CN111923025A (zh) | 一种具有两个操作模式的三分支并联机构 | |
| CN202317698U (zh) | 高刚度冗余驱动三自由度并联机构 | |
| CN112192546A (zh) | 一种内外副联合驱动的并联机构 | |
| CN2762940Y (zh) | 球面三自由度并联机构 | |
| CN107932482A (zh) | 一种可实现三维转动和两维移动运动的五自由度并联机构 | |
| CN101733753B (zh) | 含复合球铰的冗余并联机构 | |
| CN100427276C (zh) | 一种三维平动二维转动的五自由度并联机器人机构 | |
| CN201109120Y (zh) | 一种二平动并联结构微定位平台 | |
| CN107511817A (zh) | 一种两转一移非对称耦合机构 | |
| CN110524516B (zh) | 一种既含冗余支链又含闭环单元冗余驱动并联机构 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C19 | Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |