CN202318318U - 含有柔顺关节的平面3自由度并联机器人 - Google Patents

含有柔顺关节的平面3自由度并联机器人 Download PDF

Info

Publication number
CN202318318U
CN202318318U CN2011203743351U CN201120374335U CN202318318U CN 202318318 U CN202318318 U CN 202318318U CN 2011203743351 U CN2011203743351 U CN 2011203743351U CN 201120374335 U CN201120374335 U CN 201120374335U CN 202318318 U CN202318318 U CN 202318318U
Authority
CN
China
Prior art keywords
supple
joints
fixed platform
parallel robot
servomotor
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
CN2011203743351U
Other languages
English (en)
Inventor
赵鑫
余跃庆
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.)
Beijing University of Technology
Original Assignee
Beijing University of Technology
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 Beijing University of Technology filed Critical Beijing University of Technology
Priority to CN2011203743351U priority Critical patent/CN202318318U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN202318318U publication Critical patent/CN202318318U/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Manipulator (AREA)

Abstract

含有柔顺关节的平面3自由度并联机器人，属于机械产品技术领域，其包括动平台(1)、连杆(2)、驱动杆(4)、由弹簧钢制成的柔顺关节(3)，连杆(2)与驱动杆(4)是通过柔顺关节连接起来的。当伺服电机(6)驱动驱动杆(4)转动时，柔顺关节(3)替代转动副，利用自身的柔性变形来进行运动和力的传递，使连杆(2)转动，进而使动平台(1)按照预期轨迹运动，驱动杆(4)末端与减速器(5)、伺服电机(6)、定平台(7)相连接组成了机器人的驱动部分。由于用柔顺关节替代传统的转动副，减少了机构的重量，同时它大大减少了机构中的间隙、摩擦、磨损及润滑等复杂问题，从而可以提高机构精度、增加可靠性等，可望在多种场合获得应用推广。

Description

含有柔顺关节的平面3自由度并联机器人
技术领域
本实用新型属于机械产品技术领域，涉及一种并联机器人。 
背景技术
并联机器人是一类闭环机构的机器人，具有运动惯性小、精度高等优点，与串联机器人在结构和性能方面形成互补，极大地扩展了整个机器人的应用领域；而柔顺机构是一种利用机构中构件自身的弹性变形来完成运动和力的传递及转换的新型机构。现代机械的主要标志和发展趋势是不断地追求高速、轻质、高精度，这在机器人中体现得尤为充分。 
发明内容
本实用新型的目的在关节结构上减少甚至没有了运动副，由此带来的最直接的效果就是大大减少了机构的重量，同时它没有或大大减少了机构中的间隙、摩擦、磨损及润滑等复杂问题，从而可以提高机构精度、增加可靠性等，符合现代机械的发展趋势。 
一种含有柔顺关节的平面3自由度并联机器人，包括柔顺关节3、连杆2、驱动杆4、动平台1、定平台7、减速器5和伺服电机6，动平台1与定平台7之间连接有成三角形布置的三组运动支链，每组运动支链由连杆2、驱动杆4和他们之间连接有的柔顺关节3组成，动平台1与连杆2、驱动杆4与定平台7之间则通过传统的转动副关节连接；驱动杆4远离定平台7的一端连接的减速器5、伺服电机6与定平台7相连接组成了机器人的驱动部分；减速器5与伺服电机6固定连接，减速器5与伺服电机6轴心相同，伺服电机6与定平台7固定连接；平面3自由度并联机器人实现了沿着横轴X轴、纵轴Y轴的移动和绕着竖直轴Z轴方向的转动。 
位移传感器8与定平台7固定连接。 
所述的柔顺关节3是由弹簧钢材料制成。 
本实用新型如图2所示，所述的驱动杆4与连杆2之间是由柔顺关节3连 接的；有别于传统的转动副关节连接，柔顺关节是由弹簧钢材料制成，它是利用自身材料的柔性变形来完成运动和力的传递及转换的新型结构关节。它不靠传统刚性机构的运动副来实现全部运动和功能，而主要是靠它的变形来实现机构的主要运动和功能。工作原理为：如图3所示本实用新型的并联机器人是建立在以“IPC+PMAC”为硬件结构核心、“RT Linux”为软件开发平台的机器人实时控制系统。通过“RT Linux”平台向工控机IPC发送指令，(工控机IPC作为主从分布式控制系统的上位机，向上提供用户与系统的交互平台，向下配合下位机完成系统的控制功能)，工控机IPC实时地向控制器PMAC发送指令，(PMAC是一款功能强大的可编程多轴运动控制器，可以与各种主机、驱动器、电机配合完成相应的操作功能)，PMAC通过转换卡ACC8P与伺服驱动器连接，PMAC发出指令后，机器人根据相关指令实现机构运动轨迹规划。如图1所示，当工控机IPC发出运动指令时，各支链伺服电机6与减速器5进行转动，减速器5通过转动副与驱动杆4相连，通过转动副提供扭矩，使驱动杆4进行转动；驱动杆4与连杆2之间通过柔顺关节3连接，当驱动杆4转动时，柔顺关节3通过自身的柔性变形接收产生的能量，并传递给连杆2，从而使连杆2进行相应转动；连杆2通过转动副与动平台1连接，当连杆2转动时，通过转动副提供扭矩，使动平台1运动，从而实现相关的运动轨迹规划。 
本实用新型通过用柔顺关节来取代传统的转动副关节的方式来实现并联机器人的运动，它减少了机器人的重量，同时它大大减少了机构中的间隙、摩擦、磨损及润滑等复杂问题，从而可以提高机器人精度、增加可靠性，可望在多种场合获得应用推广。 
附图说明
图1本实用新型的平面结构示意图； 
图2本实用新型的平面结构俯视图； 
图3本实用新型的具有柔顺关节的结构示意图； 
图4本实用新型的控制系统示意图； 
图中：1、动平台，2、连杆，3、柔顺关节，4、驱动杆，5、减速器，6、伺服电机，7、定平台，8、位移传感器。 
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对于本发明作进一步说明： 
如图1至图4所示，一种含有柔顺关节的平面3自由度并联机器人，包括柔顺关节3、连杆2、驱动杆4、动平台1、定平台7、减速器5和伺服电机6，动平台1与定平台7之间连接有成三角形布置的三组运动支链，每组运动支链由连杆2、驱动杆4和他们之间连接有的柔顺关节3组成，动平台1与连杆2、驱动杆4与定平台7之间则通过传统的转动副关节连接；驱动杆4远离定平台7的一端连接的减速器5、伺服电机6与定平台7相连接组成了机器人的驱动部分；减速器5与伺服电机6固定连接，减速器5与伺服电机6轴心相同，伺服电机6与定平台7固定连接；平面3自由度并联机器人实现了沿着横轴X轴、纵轴Y轴的移动和绕着竖直轴Z轴方向的转动。 
位移传感器8与定平台7固定连接。 
所述的柔顺关节3是由弹簧钢材料制成。 
如图4所示，本实用新型采用松下交流伺服系统，本控制系统采用速度控制模式，即由旋转编码器将电机速度信息反馈给伺服驱动器完成速度环半闭环控制，将电机位置信息反馈给PMAC完成位置环半闭环控制。PMAC发出指令后，伺服电机6按照相应指令进行转动，进而使驱动杆4转动，由于连杆2通过柔顺关节3与驱动杆4相连，当驱动杆4转动时，柔顺关节3通过自身柔性变形来完成运动和力的传递，使连杆2转动，最后使动平台1按照预期完成运动轨迹规划。 
本实用新型通过采用弹簧钢来制作柔顺关节，利用自身材料的柔性变形 来完成运动和力的传递，实现了用柔顺关节来代替转动副传动。 

Claims (3)

1.一种含有柔顺关节的平面3自由度并联机器人，包括柔顺关节(3)、连杆(2)、驱动杆(4)、动平台(1)、定平台(7)、减速器(5)和伺服电机(6)，其特征在于：动平台(1)与定平台(7)之间连接有成三角形布置的三组运动支链，每组运动支链由连杆(2)、驱动杆(4)和他们之间连接有的柔顺关节(3)组成，动平台(1)与连杆(2)、驱动杆(4)与定平台(7)之间则通过传统的转动副关节连接；驱动杆(4)远离定平台(7)的一端连接的减速器(5)、伺服电机(6)与定平台(7)相连接组成了机器人的驱动部分；减速器(5)与伺服电机(6)固定连接，减速器(5)与伺服电机(6)轴心相同，伺服电机(6)与定平台(7)固定连接；平面3自由度并联机器人实现了沿着横轴X轴、纵轴Y轴的移动和绕着竖直轴Z轴方向的转动。
2.根据权利要求1所述的含有柔顺关节的平面3自由度并联机器人，其特征在于：位移传感器(8)与定平台(7)固定连接。
3.根据权利要求1所述的含有柔顺关节的平面3自由度并联机器人，其特征在于：所述的柔顺关节(3)是由弹簧钢材料制成。 
CN2011203743351U 2011-09-30 2011-09-30 含有柔顺关节的平面3自由度并联机器人 Expired - Fee Related CN202318318U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011203743351U CN202318318U (zh) 2011-09-30 2011-09-30 含有柔顺关节的平面3自由度并联机器人

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011203743351U CN202318318U (zh) 2011-09-30 2011-09-30 含有柔顺关节的平面3自由度并联机器人

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN202318318U true CN202318318U (zh) 2012-07-11

Family

ID=46430315

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2011203743351U Expired - Fee Related CN202318318U (zh) 2011-09-30 2011-09-30 含有柔顺关节的平面3自由度并联机器人

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN202318318U (zh)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103111999A (zh) * 2013-02-23 2013-05-22 北京工业大学 一种柔顺关节并联机器人装置
CN103170985A (zh) * 2013-02-27 2013-06-26 北京航空航天大学 一种适用于蛇形机器人的电磁力驱动的三自由度关节
CN103192363A (zh) * 2013-03-27 2013-07-10 北京工业大学 平面三自由度柔性铰链并联机器人控制装置及方法
CN103495967A (zh) * 2013-09-28 2014-01-08 北京工业大学 一种平面五杆柔顺关节并联机器人实验装置
CN103495969A (zh) * 2013-09-28 2014-01-08 北京工业大学 一种基于接触式传感器的柔性铰链并联机器人控制装置
CN103507064A (zh) * 2013-09-28 2014-01-15 北京工业大学 一种平面三自由度结构可变的柔性并联机器人实验装置
CN103507065A (zh) * 2013-09-28 2014-01-15 北京工业大学 一种平面两自由度冗余驱动柔顺关节并联机器人实验装置
CN103552065A (zh) * 2013-11-21 2014-02-05 北华航天工业学院 由三条prr支链构成的一种平面二自由度驱动冗余并联机器人机构
CN108673470A (zh) * 2018-04-13 2018-10-19 上海大学 一种适用于平台移动的三自由度并联机构

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103111999A (zh) * 2013-02-23 2013-05-22 北京工业大学 一种柔顺关节并联机器人装置
CN103170985A (zh) * 2013-02-27 2013-06-26 北京航空航天大学 一种适用于蛇形机器人的电磁力驱动的三自由度关节
CN103170985B (zh) * 2013-02-27 2015-01-07 北京航空航天大学 一种适用于蛇形机器人的电磁力驱动的三自由度关节
CN103192363A (zh) * 2013-03-27 2013-07-10 北京工业大学 平面三自由度柔性铰链并联机器人控制装置及方法
CN103495967A (zh) * 2013-09-28 2014-01-08 北京工业大学 一种平面五杆柔顺关节并联机器人实验装置
CN103495969A (zh) * 2013-09-28 2014-01-08 北京工业大学 一种基于接触式传感器的柔性铰链并联机器人控制装置
CN103507064A (zh) * 2013-09-28 2014-01-15 北京工业大学 一种平面三自由度结构可变的柔性并联机器人实验装置
CN103507065A (zh) * 2013-09-28 2014-01-15 北京工业大学 一种平面两自由度冗余驱动柔顺关节并联机器人实验装置
CN103495967B (zh) * 2013-09-28 2015-12-09 北京工业大学 一种平面五杆柔顺关节并联机器人实验装置
CN103552065A (zh) * 2013-11-21 2014-02-05 北华航天工业学院 由三条prr支链构成的一种平面二自由度驱动冗余并联机器人机构
CN108673470A (zh) * 2018-04-13 2018-10-19 上海大学 一种适用于平台移动的三自由度并联机构
CN108673470B (zh) * 2018-04-13 2021-08-10 上海大学 一种适用于平台移动的三自由度并联机构

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN202318318U (zh) 含有柔顺关节的平面3自由度并联机器人
US9446514B2 (en) Lower limb structure for legged robot, and legged robot
CN103722552B (zh) 一种可控多自由度机械手
CN100586666C (zh) 一种四自由度并联机构
CN104096998A (zh) 一种多自由度并联机构式点焊机器人
CN103722553B (zh) 一种多自由度并联机构式可控焊接机器人
CN102873683A (zh) 具有3个柔性铰链的平面并联机构实验装置
CN103737208A (zh) 一种多自由度焊接机器人
CN107471197A (zh) 一种仿人双臂多自由度工业机器人
CN103707288A (zh) 一种多自由度码垛机器人
CN105041993A (zh) 一种scara工业机器人用减速装置
CN201168960Y (zh) 一种四自由度并联机构
CN103707290A (zh) 具有多个闭环子链的焊接机器人
CN103192363A (zh) 平面三自由度柔性铰链并联机器人控制装置及方法
CN104440867A (zh) 一种八自由度可移动式码垛机器人
CN103707291A (zh) 一种多自由度并联机构式可控码垛机器人
CN102166754B (zh) 一种两自由度机器人肩关节机构
CN110355740B (zh) 具有1r1t和3t两种运动模式的并联机构
CN202378046U (zh) 一种空间七活动度机器人机构
CN106826767B (zh) 一种基于抓取并联结构的六自由度并联机构
CN202378052U (zh) 六活动度码垛机器人
CN203245879U (zh) 具有3个柔性铰链的平面并联机构实验装置
CN110355741B (zh) 具有3t1r和2t2r两种运动模式的并联机构
CN103507065A (zh) 一种平面两自由度冗余驱动柔顺关节并联机器人实验装置
CN102513990A (zh) 一种空间六活动度机器人机构

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: 20120711

Termination date: 20120930