CN201736217U - 三自由度微操作机器人 - Google Patents

三自由度微操作机器人 Download PDF

Info

Publication number
CN201736217U
CN201736217U CN2010202484567U CN201020248456U CN201736217U CN 201736217 U CN201736217 U CN 201736217U CN 2010202484567 U CN2010202484567 U CN 2010202484567U CN 201020248456 U CN201020248456 U CN 201020248456U CN 201736217 U CN201736217 U CN 201736217U
Authority
CN
China
Prior art keywords
parallel
flexible hinge
resilient movement
freedom
plate resilient
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
Application number
CN2010202484567U
Other languages
English (en)
Inventor
金振林
高峰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yanshan University
Original Assignee
Yanshan University
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yanshan University filed Critical Yanshan University
Priority to CN2010202484567U priority Critical patent/CN201736217U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN201736217U publication Critical patent/CN201736217U/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

本实用新型公开了一种三自由度微操作机器人。第一驱动分支(2)由第一平行板弹性移动副(7)、第一压电陶瓷微位移器(6)和三个两端带有柔性铰链(8)的相互平行的支柱(9)组成，三个支柱(9)的一端由柔性铰链(8)与工作台(5)相连，另一端由柔性铰链(8)与第一平行板弹性移动副(7)相连，三个支柱(9)不共面布局。本实用新型具有结构简单、承载能力大等优点，能实现无摩擦、无间隙和高分辨率的三个自由度的平动微动，在精密机械工程、电子封装、精细化工、光纤对接、生物和遗传工程、材料科学、毫微平面印刷、航空航天等领域中具有广阔的应用前景。

Description

三自由度微操作机器人
技术领域
本项发明属于微电子机械系统(MEMS)领域，尤其涉及一种三自由度微操作机器人。
背景技术
微操作机器人运动精细，具有亚微米至纳米级的定位分辨率，在精密机械工程、电子封装、精细化工、光纤对接、生物和遗传工程、材料科学、毫微平面印刷、航空航天等领域中具有广阔的应用前景。并联机构结构紧凑、运动链短、刚度高和承载能力大等优点使其适合于作为微操作机器人机构原型。哈尔滨工业大学研制了一台六自由度并联微动机器人，它是一个Stewart平台的变异结构，北京航空航天大学研制了一台基于DELTA机构的并联微动机器人，燕山大学研制了并联六自由度机器人误差补偿器，河北工业大学研制了正交解耦结构六自由度微动机器人，杨启志等研究了一台非对称结构三自由度并联微动机器人，刘平安等研究了一种二平移一转动结构三自由度并联微动机器人，这些研究成果存在的主要问题是有的结构复杂，有的标定困难，有的位移解耦难，并缺乏少自由度微动机器人新的机型。本项发明的目的在于提供一种三自由度微操作机器人结构，这种微操作机器人具有结构简单、承载能力大、算法简单、位移解耦等优点，能实现无摩擦、无间隙和高分辨率的三个自由度的平动微动，在精密机械工程、电子封装、精细化工、光纤对接、生物和遗传工程、材料科学、毫微平面印刷、航空航天等领域中具有广阔的应用前景。
发明内容
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：在工作台与基座之间由三个驱动分支相连，其中，第一驱动分支由第一平行板弹性移动副、第一压电陶瓷微位移器和三个两端带有柔性铰链的相互平行的支柱组成，三个支柱的一端由柔性铰链与工作台相连，另一端由柔性铰链与第一平行板弹性移动副相连，三个支柱不共面布局，第一平行板弹性移动副为框架结构，第一压电陶瓷微位移器安装在平行板弹性移动副框架结构的中部；第二驱动分支由第二平行板弹性移动副、第二压电陶瓷微位移器和两个两端带有柔性铰链的相互平行的支柱组成，两个支柱的一端由柔性铰链与工作台相连，另一端由柔性铰链与第二平行板弹性移动副相连，第二平行板弹性移动副为框架结构，第二压电陶瓷微位移器安装在第二平行板弹性移动副框架结构的中部；第三驱动分支由第三平行板弹性移动副、第三压电陶瓷微位移器和一个两端带有柔性铰链的支柱组成，支柱的一端由柔性铰链与工作台相连，另一端由柔性铰链与第三平行板弹性移动副相连，第三平行板弹性移动副为框架结构，第三压电陶瓷微位移器安装在平行板弹性移动副框架结构的中部；三个驱动分支分别沿三个相互垂直的方向布置，微操作机器人本体是一次加工成型的非组装件，所述微操作机器人本体是指微操作机器人除去三个压电陶瓷微位移器以外的部分，即包括工作台、基座、三个平行板弹性移动副和所有支柱和柔性铰链。
本实用新型的有益效果是：结构简单、承载能力大、算法简单、位移解耦等，能实现无摩擦、无间隙和高分辨率的三个自由度的微移动，在精密机械工程、电子封装、精细化工、光纤对接、生物和遗传工程、材料科学、毫微平面印刷、航空航天等领域中具有广阔的应用前景。
附图说明
图1为三自由度微操作机器人结构图；
图2为微操作机器人第一驱动分支组成图；
图3为微操作机器人第二驱动分支组成图；
图4为微操作机器人第三驱动分支组成图。
在图中，1.基座，2.第一驱动分支，3.第三驱动分支，4.第二驱动分支，5.工作台，6.第一压电陶瓷微位移器，7.第一平行板弹性移动副，8.柔性铰链，9.支柱，10.第二平行板弹性移动副，11.第二压电陶瓷微位移器，12.第三平行板弹性移动副，13.第三压电陶瓷微位移器。
具体实施方式
图1是本发明公开的一个实施例，这种三自由度微操作机器人，由基座1、第一驱动分支2、第二驱动分支4、第三驱动分支3、工作台5组成，三个驱动分支以并联形式连于工作台5与基座1之间，三个驱动分支分别沿三个相互垂直的方向布置，其中，第一驱动分支2由第一平行板弹性移动副7、第一压电陶瓷微位移器6和三个两端带有柔性铰链8的支柱9组成，三个支柱9不共面布局，第二驱动分支4由第二平行板弹性移动副10、第二压电陶瓷微位移器11和两个两端带有柔性铰链8的支柱9组成，第三驱动分支3由第三平行板弹性移动副12、第三压电陶瓷微位移器13和一个两端带有柔性铰链8的支柱9组成；各驱动分支中的支柱9一端由柔性铰链8与工作台5相连，另一端由柔性铰链8与对应的平行板弹性移动副前端相连，各驱动分支中的平行板弹性移动副均为框架结构，各压电陶瓷微位移器均安装在对应的平行板弹性移动副框架结构的中部。通过三个压电陶瓷微位移器驱动对应的平行板弹性移动副，可实现微操作机器人工作台的三自由度的微移动。由于三个驱动分支分别沿三个相互垂直的方向布置，使该微操作机器人具有最佳的位移解耦性。
这种微操作机器人，本体是一次加工成型的非组装件，其特点是：结构简单、承载能力大、算法简单、位移解耦等，能实现无摩擦、无间隙和高分辨率的三个自由度的微移动，在精密机械工程、电子封装、精细化工、光纤对接、生物和遗传工程、材料科学、毫微平面印刷、航空航天等领域中具有广阔的应用前景。

Claims (4)

1.一种三自由度微操作机器人，包括基座(1)、工作台(5)和连于两者之间的第一驱动分支(2)、第二驱动分支(4)和第三驱动分支(3)等，其特征是：第一驱动分支(2)由第一平行板弹性移动副(7)、第一压电陶瓷微位移器(6)和三个两端带有柔性铰链(8)的相互平行的支柱(9)组成，三个支柱(9)的一端由柔性铰链(8)与工作台(5)相连，另一端由柔性铰链(8)与第一平行板弹性移动副(7)相连，三个支柱(9)不共面布局。
2.根据权利要求1所述的三自由度微操作机器人，其特征是：第二驱动分支(4)由第二平行板弹性移动副(10)、第二压电陶瓷微位移器(11)和两个两端带有柔性铰链(8)的相互平行的支柱(9)组成，两个支柱(9)的一端由柔性铰链(8)与工作台(5)相连，另一端由柔性铰链(8)与第二平行板弹性移动副(10)相连。
3.根据权利要求1所述的三自由度微操作机器人，其特征是：第三驱动分支(3)由第三平行板弹性移动副(12)、第三压电陶瓷微位移器(13)和一个两端带有柔性铰链(8)的支柱(9)组成，支柱(9)的一端由柔性铰链(8)与工作台(5)相连，另一端由柔性铰链(8)与第三平行板弹性移动副(12)相连。
4.根据权利要求1所述的三自由度微操作机器人，其特征是：三个驱动分支分别沿三个相互垂直的方向布置，微操作机器人本体是一次加工成型的非组装件。
CN2010202484567U 2010-07-02 2010-07-02 三自由度微操作机器人 Expired - Fee Related CN201736217U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010202484567U CN201736217U (zh) 2010-07-02 2010-07-02 三自由度微操作机器人

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010202484567U CN201736217U (zh) 2010-07-02 2010-07-02 三自由度微操作机器人

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN201736217U true CN201736217U (zh) 2011-02-09

Family

ID=43551500

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2010202484567U Expired - Fee Related CN201736217U (zh) 2010-07-02 2010-07-02 三自由度微操作机器人

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN201736217U (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102564479A (zh) * 2011-12-29 2012-07-11 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种反射式光电编码器码盘的柔性装夹结构
CN102705661A (zh) * 2012-05-29 2012-10-03 合肥工业大学 驱动器固定的三维无耦合微位移工作台
CN105171730A (zh) * 2015-09-29 2015-12-23 清华大学 一种微纳操作装置
CN108312086A (zh) * 2017-12-21 2018-07-24 宁波大学 恒力可调的多自由度柔性微夹持器

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102564479A (zh) * 2011-12-29 2012-07-11 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种反射式光电编码器码盘的柔性装夹结构
CN102705661A (zh) * 2012-05-29 2012-10-03 合肥工业大学 驱动器固定的三维无耦合微位移工作台
CN102705661B (zh) * 2012-05-29 2013-11-06 合肥工业大学 驱动器固定的三维无耦合微位移工作台
CN105171730A (zh) * 2015-09-29 2015-12-23 清华大学 一种微纳操作装置
CN105171730B (zh) * 2015-09-29 2017-04-05 清华大学 一种微纳操作装置
CN108312086A (zh) * 2017-12-21 2018-07-24 宁波大学 恒力可调的多自由度柔性微夹持器

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN202428438U (zh) 一种六自由度并联微动机器人
CN101157216A (zh) 三自由度微操作机器人
CN101417424B (zh) 一种三维平动微操作手
CN201736223U (zh) 具有两转一移三自由度的微动并联机构
CN101531002B (zh) 四维正交结构微纳操作台
CN103486413B (zh) 三自由度解耦大行程微定位平台
CN101642907B (zh) 二自由度平动并联机器人机构
CN201736217U (zh) 三自由度微操作机器人
CN101927491B (zh) 一种完全各向同性三自由度空间并联机器人机构
CN103021472A (zh) 平面并联式三自由度精密定位工作台
CN103381601A (zh) 六自由度3-3正交型并联机器人
CN100999080A (zh) 三平动正交解耦并联微动平台
CN202428439U (zh) 三自由度移动并联机器人机构
CN105215975A (zh) 具有两转一移三自由度的非对称并联机构
CN103568005B (zh) 二平动正交解耦并联微动平台
CN104526687A (zh) 一种三移一转四自由度解耦并联机构
CN103273481B (zh) 一种具有二自由度平动的并联机构
CN102975201A (zh) 一种空间面对称型三自由度并联机构
CN101530999A (zh) 五维正交结构微纳操作台
CN104742046A (zh) 一种并联二自由度柔性精密导向机构
CN102689304A (zh) 一种三自由度移动并联机器人机构
CN103036474B (zh) 一种两自由度柔性并联微操作器
CN102398264A (zh) 一种二维平动二维转动的四自由度并联机器人机构
CN103395059A (zh) 三自由度柔性拓扑解耦并联微动平台
CN104999452A (zh) 一种三自由度微操作机器人

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20110209

Termination date: 20110702