ES2351499T3 - PARALLEL KINEMATIC MECHANISM WITH CONCENTRIC SPHERICAL ARTICULATION. - Google Patents

PARALLEL KINEMATIC MECHANISM WITH CONCENTRIC SPHERICAL ARTICULATION. Download PDF

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ES2351499T3 ES04777213T ES04777213T ES2351499T3 ES 2351499 T3 ES2351499 T3 ES 2351499T3 ES 04777213 T ES04777213 T ES 04777213T ES 04777213 T ES04777213 T ES 04777213T ES 2351499 T3 ES2351499 T3 ES 2351499T3
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Un mecanismo para posicionar y orientar un componente final en el espacio con al menos cinco grados de libertad, comprendiendo el mecanismo: una base (1); una primera extremidad actuador (A1) que comprende al menos una plataforma (11) conectada a dicha base (1) por una articulación angular (10) permitiendo un grado de libertad giratorio alrededor de un eje central (1a), un primer elemento de extremidad (13) conectado de forma móvil a dicha plataforma con un solo grado de libertad accionado con relación a dicha plataforma, un actuador (101) para accionar dicho primer elemento de extremidad con relación a dicha plataforma, y un segundo elemento de extremidad (15) conectado de forma móvil a dicho primer elemento de extremidad, teniendo dicho segundo elemento de extremidad al menos tres grados de libertad con relación a dicha base, en el que al menos uno de dichos grados de libertad de dicho segundo elemento de extremidad es accionable con relación a dicha base; al menos una segunda, tercera, cuarta y quinta extremidad actuador (A2, A3, A4, A5), comprendiendo cada una de las extremidades actuador al menos un brazo actuador (3) conectado de forma giratoria a dicha base mediante una articulación angular accionada (2) que permite el giro alrededor de un respectivo eje actuador (1a, 2a, 2b), un actuador para accionar dicho brazo actuador con relación a dicha base, comprendiendo además cada una de la segunda, tercera, cuarta y quinta extremidad actuador un antebrazo (5) conectado de forma móvil a dicho brazo actuador de la respectiva extremidad actuador, en el que dicho antebrazo presenta al menos tres grados de libertad con relación a dicho brazo actuador incluyendo un grado de libertad giratorio libre alrededor de un respectivo eje de antebrazo (5a); un primer cuerpo de articulación (20, 24, 25), en el que dicho segundo elemento de extremidad está conectado de forma giratoria a dicho primer cuerpo de articulación y permite el giro con relación a dicho primer cuerpo de articulación alrededor de un primer eje de articulación (20a, 24a, 25a), y en que cada uno de los antebrazos de dichas segunda y tercera extremidad actuador está conectado de forma giratoria a dicho primer cuerpo de articulación y permite el giro relativo a dicho primer cuerpo de articulación alrededor de un respectivo segundo y tercer eje de articulación (20b, 24b, 24c, 7a, 7b) que no es paralelo a dicho eje de antebrazo de la respectiva extremidad actuador; un segundo cuerpo de articulación (30, 26), en el que cada uno de los antebrazos de dichas cuarta y quinta extremidad actuador está conectado de forma giratoria a dicho segundo cuerpo de articulación y permite el giro con relación a dicho segundo cuerpo de articulación alrededor de un respectivo cuarto y quinto eje de articulación (30b, 7d, 7c) que no es paralelo a dicho eje de antebrazo de la respectiva extremidad actuador; y comprendiendo también el mecanismo dicho componente final (40, 40a, 40b) conectado de forma móvil a cada uno de dicho primer y segundo cuerpo de articulación, teniendo el componente final al menos dos grados de libertad giratorios con relación a dichos primer y segundo cuerpo de articulación tal que dicho componente final puede moverse con al menos cinco grados de libertad con relación a dicha base.A mechanism for positioning and orienting a final component in space with at least five degrees of freedom, the mechanism comprising: a base (1); a first actuating limb (A1) comprising at least one platform (11) connected to said base (1) by an angular joint (10) allowing a degree of rotational freedom around a central axis (1a), a first limb element (13) mobilely connected to said platform with a single degree of freedom actuated in relation to said platform, an actuator (101) for actuating said first end element in relation to said platform, and a second end element (15) mobile connected to said first limb element, said second limb element having at least three degrees of freedom relative to said base, in which at least one of said degrees of freedom of said second limb element is operable in relation to to that base; at least one second, third, fourth and fifth actuator limb (A2, A3, A4, A5), each of the actuator limbs comprising at least one actuator arm (3) rotatably connected to said base by means of an actuated angular joint ( 2) which allows the rotation around a respective actuator shaft (1a, 2a, 2b), an actuator to drive said actuator arm relative to said base, each of the second, third, fourth and fifth actuator limbs also comprising a forearm (5) movably connected to said actuator arm of the respective actuator limb, wherein said forearm has at least three degrees of freedom relative to said actuator arm including a degree of free rotating freedom around a respective forearm axis ( 5a); a first articulation body (20, 24, 25), wherein said second limb element is rotatably connected to said first articulation body and allows rotation relative to said first articulation body about a first axis of articulation (20a, 24a, 25a), and in which each of the forearms of said second and third actuator limb is rotatably connected to said first articulation body and allows the rotation relative to said first articulation body around a respective second and third axis of articulation (20b, 24b, 24c, 7a, 7b) that is not parallel to said forearm axis of the respective actuator limb; a second articulation body (30, 26), in which each of the forearms of said fourth and fifth actuator limb is rotatably connected to said second articulation body and allows rotation relative to said second articulation body around of a respective fourth and fifth articulation axis (30b, 7d, 7c) that is not parallel to said forearm axis of the respective actuator limb; and the mechanism also comprising said final component (40, 40a, 40b) mobilely connected to each of said first and second articulation body, the final component having at least two degrees of freedom rotating relative to said first and second body of articulation such that said final component can move with at least five degrees of freedom relative to said base.

Description








1







one

ANTECEDENTES BACKGROUND

La presente invención se refiere en general a un aparato con múltiples extremidades para posicionar y orientar un 5 componente final en el espacio y articulaciones para unir las The present invention relates generally to an apparatus with multiple limbs to position and orient a final component in the space and joints to join the

extremidades de dicho aparato. limbs of said apparatus.

Existe una necesidad de mecanismos cinemáticos paralelos efectivos y simples. Mecanismos cinemáticos se utilizan en aplicaciones de ingeniería mecánica para el mecanizado, There is a need for effective and simple parallel kinematic mechanisms. Kinematic mechanisms are used in mechanical engineering applications for machining,

10 robótica, dispositivos de posicionamiento, medición de coordenadas, mecanismos, etc. En general, los mecanismos pueden clasificarse como en serie o en paralelo. Mecanismos cinemáticos en serie son ampliamente utilizados y dominan hoy en día el mercado. 10 robotics, positioning devices, coordinate measurement, mechanisms, etc. In general, the mechanisms can be classified as serial or parallel. Serial kinematic mechanisms are widely used and dominate the market today.

15 Un mecanismo cinemático en serie presenta una serie de vigas voladizas que están conectadas de forma móvil conjuntamente de una forma extremo con extremo mediante articulaciones esféricas o angulares, prismáticas, formando un bucle abierto. Cuanto más cerca está un elemento a una 15 A series kinematic mechanism has a series of cantilever beams that are mobilely connected together in an end-to-end way by means of spherical or angular, prismatic joints, forming an open loop. The closer an item is to a

20 base del mecanismo dentro de la estructura en serie, mayor es la carga sobre ese elemento. Adicionalmente, cuanto más lejos está un elemento de la base, mayor es su deflexión respecto al elemento base. Cuando un mecanismo cinemático en serie está sometido a carga, la posición del elemento más alejado, The base of the mechanism within the series structure, the greater the load on that element. Additionally, the further a base element is, the greater its deflection with respect to the base element. When a serial kinematic mechanism is under load, the position of the furthest element,

25 es decir, el elemento terminal, está sometido a las deflexiones acumuladas de todos los elementos en serie. Esto da lugar a grandes errores de posicionamiento en el elemento terminal. Estando construido de voladizos, un mecanismo en serie tiene un ratio de rigidez a la masa pobre, haciendo dichas estructuras con un diseño voluminoso. 25 that is, the terminal element is subjected to the accumulated deflections of all the elements in series. This results in large positioning errors in the terminal element. Being constructed of cantilevers, a series mechanism has a stiffness ratio to the poor mass, making these structures with a bulky design.

Mecanismos cinemáticos en serie permiten un cálculo rápido y sencillo de la posición del elemento terminal dada la posición o estado de todos los actuadores. En general, este cálculo es conocido como cinemática directa de un mecanismo. Sin embargo, determinar la posición o estado de todos los actuadores dada la posición del elemento terminal, también conocida como la cinemática inversa, resulta generalmente difícil. Serial kinematic mechanisms allow a quick and simple calculation of the position of the terminal element given the position or status of all actuators. In general, this calculation is known as direct kinematics of a mechanism. However, determining the position or status of all actuators given the position of the terminal element, also known as inverse kinematics, is generally difficult.

Con relación a los mecanismos cinemáticos en serie, mecanismos cinemáticos paralelos presentan habitualmente un ratio de rigidez a la masa mejorado, mejor precisión, propiedades dinámicas superiores y pueden moverse a velocidades y aceleraciones más altas. Un mecanismo cinemático paralelo presenta una pluralidad de articulaciones que forman uno o más bucles cerrados, por lo que las articulaciones comparten la carga sobre el elemento terminal. Articulaciones de dicho mecanismo experimentan habitualmente solamente fuerzas de compresión o tracción que permiten el uso de material más barato y diseños de articulaciones más simples. Además, errores de posicionamiento de actuadores habitualmente se dividen, dando lugar por ello a una alta precisión del elemento terminal. Un mecanismo cinemático paralelo bien conocido es la plataforma Stewart-Gough que fue introducida en 1965 y ha estado desde entonces sometida a un extenso estudio y análisis. Un mecanismo de plataforma Stewart-Gough incluye por lo general una plataforma movible que está conectada a una base por seis articulaciones controlables. Por ejemplo, la patente americana nº 5,179,525 describe una visión general de mecanismos que están basados o derivados de la plataforma Stewart-Gough. In relation to serial kinematic mechanisms, parallel kinematic mechanisms usually have an improved mass stiffness ratio, better accuracy, superior dynamic properties and can move at higher speeds and accelerations. A parallel kinematic mechanism has a plurality of joints that form one or more closed loops, whereby the joints share the load on the terminal element. Joints of said mechanism usually experience only compressive or tensile forces that allow the use of cheaper material and simpler joint designs. In addition, actuator positioning errors are usually divided, resulting in high precision of the terminal element. A well-known parallel kinematic mechanism is the Stewart-Gough platform that was introduced in 1965 and has since been subject to extensive study and analysis. A Stewart-Gough platform mechanism usually includes a movable platform that is connected to a base by six controllable joints. For example, U.S. Patent No. 5,179,525 describes an overview of mechanisms that are based or derived from the Stewart-Gough platform.

Mientras que mecanismos cinemáticos paralelos pueden proporcionar precisión mejorada, rigidez, y capacidad de llevar altas cargas, también sufren inconvenientes de control significantes. La mayoría de mecanismos cinemáticos paralelos tienen cinemáticas directas muy difíciles. Las soluciones de las cinemáticas directas tienen la forma de ecuaciones polinómicas de grande orden, que no permiten soluciones de forma cerrada para calcular la posición del elemento terminal. Métodos de cálculo intensivos tales como aproximaciones numéricas deben aplicarse para calcular múltiples soluciones y seleccionar el correcto. Por ejemplo, se ha mostrado que la forma general de la plataforma Stewart-Gough tiene catorce soluciones factibles. Para algunas formas especiales de la plataforma Stewart-Gough, soluciones de forma cerrada de la cinemática directa existen. En estas formas especiales, pares y triples de articulaciones esféricas que conectan las articulaciones a la base y la plataforma son concéntricas. Sin embargo, la dificultad de fabricar tales articulaciones es bien reconocida en la técnica. While parallel kinematic mechanisms can provide improved accuracy, rigidity, and the ability to carry high loads, they also suffer from significant control drawbacks. Most parallel kinematic mechanisms have very difficult direct kinematics. The solutions of direct kinematics have the form of polynomial equations of great order, which do not allow closed form solutions to calculate the position of the terminal element. Intensive calculation methods such as numerical approximations should be applied to calculate multiple solutions and select the correct one. For example, it has been shown that the general form of the Stewart-Gough platform has fourteen feasible solutions. For some special forms of the Stewart-Gough platform, closed-form solutions of direct kinematics exist. In these special, even and triple forms of spherical joints that connect the joints to the base and the platform are concentric. However, the difficulty of manufacturing such joints is well recognized in the art.

Mecanismos del tipo Stewart-Gough habitualmente permiten el posicionamiento y orientación de la plataforma movible con seis grados de libertad. En general, la posición y orientación de la plataforma se acoplan lo cual complica los controles. Además, debido a las singularidades en el espacio de trabajo y el rango de trabajo restringido de las articulaciones y actuadores, la translación y en particular el rango de movimiento giratorio de la plataforma está significativamente limitado. Sin embargo, muchas aplicaciones, tales como mecanizado u operaciones de montaje, requieren un accionamiento alrededor de un eje con múltiples Stewart-Gough type mechanisms usually allow the positioning and orientation of the movable platform with six degrees of freedom. In general, the position and orientation of the platform are coupled which complicates the controls. In addition, due to the singularities in the workspace and the restricted working range of the joints and actuators, the translation and in particular the range of rotational movement of the platform is significantly limited. However, many applications, such as machining or assembly operations, require a drive around an axis with multiple

o infinitas rotaciones, que habitualmente se lleva a cabo por motores o ejes adicionales montados en el elemento terminal. Esto significa que uno de los accionamientos de estos mecanismos es redundante. Además, muchas aplicaciones, tales como operaciones de montaje flexible o mecanizado con 5 ejes, requieren una gran capacidad de orientación del elemento terminal. or infinite rotations, which is usually carried out by additional motors or shafts mounted on the terminal element. This means that one of the drives of these mechanisms is redundant. In addition, many applications, such as flexible assembly operations or 5-axis machining, require a large capacity of orientation of the terminal element.

Por lo tanto, se han propuesto mecanismos de cinemática paralela alternativos. Por ejemplo, la patente americana nº 4,776,749 describe un dispositivo robótico con solamente cinco elementos de posicionamiento accionados para posicionar y orientar una herramienta de trabajo en el espacio. El dispositivo utiliza dos articulaciones de rótula concéntricas, la primera de las cuales conecta tres y la segunda de las cuales conecta los dos elementos de posicionamiento accionados restantes en un respectivo primer y segundo punto común. Por ello, el dispositivo forma una configuración bi-tetraédrico que desacopla el posicionamiento y orientación de la herramienta de trabajo. Mientras que esta configuración facilita la rigidez estructural y una solución con forma cerrada de la cinemática directa, el diseño de la articulación concéntrica limita significativamente la libertad giratoria de cada elemento de posicionamiento. Además, tales articulaciones limitan el grado de orientación de la herramienta de trabajo y son difíciles de fabricar de una forma precisa y con un coste efectivo. Therefore, alternative parallel kinematics mechanisms have been proposed. For example, US Patent No. 4,776,749 describes a robotic device with only five positioning elements actuated to position and orient a work tool in space. The device uses two concentric ball joints, the first of which connects three and the second of which connects the two remaining actuated positioning elements at a respective first and second common point. Therefore, the device forms a bi-tetrahedral configuration that decouples the positioning and orientation of the work tool. While this configuration facilitates structural rigidity and a closed-form solution of direct kinematics, the concentric joint design significantly limits the rotational freedom of each positioning element. In addition, such joints limit the degree of orientation of the work tool and are difficult to manufacture in a precise way and at an effective cost.

Para llevar a cabo una estructura bi-tetraédrica rígida del mecanismo y una cinemática directa simple, se han propuesto articulaciones alternativas para conectar tres o más extremidades con movimiento esférico alrededor de un punto común. Por ejemplo, la patente americana nº 5,657,584 describe una articulación que utiliza un gran número de elementos y pines para producir movimiento esférico de las extremidades unidas, dando lugar a una estructura compleja y costosa. Tal articulación no es capaz de llevar grandes cargas y solamente ofrece movimiento esférico limitado a sus extremidades. To carry out a rigid bi-tetrahedral structure of the mechanism and a simple direct kinematics, alternative articulations have been proposed to connect three or more limbs with spherical movement around a common point. For example, US Patent No. 5,657,584 describes a joint that uses a large number of elements and pins to produce spherical movement of the joined limbs, resulting in a complex and expensive structure. Such a joint is not capable of carrying large loads and only offers limited spherical movement to its extremities.

Otro mecanismo de cinemática paralela sin un sexto actuador redundante se describe en DE 198 40 886 A1. Cinco uniones con codos accionados están conectadas con juntas universales separadas en una plataforma movible que puede posicionarse y orientarse en el espacio. La plataforma movible sirve como la unión central que conecta todas las articulaciones de codo para formar bucles cerrados. La disposición simplifica el diseño de la articulación, pero tampoco permite una solución de forma cerrada de la cinemática directa ni el desacoplamiento de la posición y orientación de la plataforma movible. La disposición ya no forma una estructura bi-tetraédrica rígida. Adicionalmente, en comparación con la plataforma Stewart-Gough el mecanismo se dice que solamente mejora ligeramente la capacidad de orientación de la plataforma movible. Another parallel kinematic mechanism without a sixth redundant actuator is described in DE 198 40 886 A1. Five joints with driven elbows are connected with separate universal joints on a movable platform that can be positioned and oriented in space. The movable platform serves as the central joint that connects all the elbow joints to form closed loops. The arrangement simplifies the design of the joint, but neither allows a closed-form solution of the direct kinematics or the decoupling of the position and orientation of the movable platform. The arrangement no longer forms a rigid bi-tetrahedral structure. Additionally, in comparison with the Stewart-Gough platform the mechanism is said to only slightly improve the orientation capacity of the movable platform.

Aún otro mecanismo cinemático paralelo con cinco uniones accionadas está presente en DE 101 53 854 C1. Similar al dispositivo anteriormente mencionado, se proporciona un diseño de articulación simplificado que consta de cinco pares de articulaciones con un solo eje con una línea común de giro que mejora la fabricación del mecanismo. Sin embargo, la disposición tampoco permite una solución de forma cerrada del problema de la cinemática directa ni el desacoplamiento de la posición y orientación del elemento terminal. Además, se pierde la rigidez estructural al desviarse de una estructura puramente bi-tetraédrica. Still another parallel kinematic mechanism with five driven joints is present in DE 101 53 854 C1. Similar to the aforementioned device, a simplified joint design is provided consisting of five pairs of single-axis joints with a common line of rotation that improves the manufacturing of the mechanism. However, the arrangement also does not allow a closed solution to the problem of direct kinematics or the decoupling of the position and orientation of the terminal element. In addition, structural rigidity is lost by deviating from a purely bi-tetrahedral structure.

Es bien reconocido en la materia que mecanismos cinemáticos paralelos y en particular dispositivos basados en la plataforma Stewart-Gough o cualquiera de las descripciones anteriormente mencionadas sufren de un pequeño ratio de área de trabajo a huella. El elemento terminal habitualmente presenta un alcance limitado que además se reduce cuando se requiere la alta capacidad de orientación en cualquier punto en el espacio de trabajo. El pobre ratio de área de trabajo a huella se considera generalmente un factor crítico que evita que mecanismos cinemáticos paralelos entren o penetren en el mercado y compitan con éxito con los mecanismos cinemáticos It is well recognized in the art that parallel kinematic mechanisms and in particular devices based on the Stewart-Gough platform or any of the aforementioned descriptions suffer from a small ratio of work area to footprint. The terminal element usually has a limited range that is also reduced when high orientation capacity is required at any point in the workspace. The poor ratio of work area to footprint is generally considered a critical factor that prevents parallel kinematic mechanisms from entering or entering the market and competing successfully with kinematic mechanisms.

en serie. serially.

La desventaja descrita no es solamente inherente a todas las descripciones anteriormente mencionadas sino también a varios mecanismos cinemáticos paralelos que proporcionan menos de cinco o seis grados de libertad en el elemento terminal. Por ejemplo, la patente americana 4,790,718 describe un manipulador para posicionar una pestaña con orientación conocida en el espacio. Mediante el diseño, el manipulador está montado sobre una viga para funcionar de un modo arriba-abajo, dando lugar a una huella grande similar en tamaño al volumen proyectado del área de trabajo. Otro dispositivo para el movimiento y el posicionamiento de un elemento en el espacio con tres o cuatro grados de libertad está presente en la patente americana 4,976,582. Al igual que el manipulador previamente descrito, el dispositivo se presta asimismo a ser accionado ante una viga de refuerzo en la cual está montado, dando lugar a un ratio de área de trabajo a huella similar. The disadvantage described is not only inherent in all the aforementioned descriptions but also in several parallel kinematic mechanisms that provide less than five or six degrees of freedom in the terminal element. For example, US Patent 4,790,718 describes a manipulator for positioning a flange with known orientation in space. By design, the manipulator is mounted on a beam to operate in an up-down manner, resulting in a large footprint similar in size to the projected volume of the work area. Another device for the movement and positioning of an element in space with three or four degrees of freedom is present in US Patent 4,976,582. Like the previously described manipulator, the device also lends itself to being actuated before a reinforcement beam on which it is mounted, giving rise to a work area ratio to a similar footprint.

Para mejorar el ratio de área de trabajo a huella de mecanismos cinemáticos paralelos, se han propuesto diseños alternativos. Por ejemplo, WO 02/22320 A1 describe un manipulador para mover un objeto en un espacio con al menos tres brazos. Dos brazos están montados sobre una columna central y accionados para moverse en planos horizontales mientras que el tercer brazo se acciona para operar en un plano vertical. Uniones conectan los brazos al elemento terminal que puede moverse alrededor de esta columna en un espacio de trabajo cilíndrico con tres grados de libertad de translación. En uno de los manipuladores descritos, el actuador del tercer brazo se monta y gira por uno de los otros brazos, provocando inercia adicional y cargas de carga asimétricas para los dos brazos. Siempre que el elemento terminal esté en una gran distancia o cerca de la comuna central, dicha disposición coloca el tercer brazo en una posición asimétrica desfavorable con relación a los otros dos brazos y provoca características de precisión y rigidez asimétricas. To improve the ratio of work area to the footprint of parallel kinematic mechanisms, alternative designs have been proposed. For example, WO 02/22320 A1 describes a manipulator for moving an object in a space with at least three arms. Two arms are mounted on a central column and actuated to move in horizontal planes while the third arm is operated to operate in a vertical plane. Joints connect the arms to the terminal element that can move around this column in a cylindrical workspace with three degrees of freedom of translation. In one of the manipulators described, the third arm actuator is mounted and rotated by one of the other arms, causing additional inertia and asymmetric load loads for both arms. Whenever the terminal element is at a great distance or near the central commune, said arrangement places the third arm in an unfavorable asymmetrical position relative to the other two arms and causes asymmetric precision and stiffness characteristics.

En particular, WO 02/22320 A1 describe un mecanismo para posicionar y orientar un componente final en el lugar con cuatro grados de libertad, comprendiendo el mecanismo una base 1, una primera extremidad actuador C que comprende al menos una plataforma conectada a la parte pivotante de una segunda extremidad actuador A, un primer elemento de extremidad 8a conectado de forma móvil a dicha plataforma con un solo grado de libertad accionado con relación a dicha plataforma, y un segundo elemento extremidad 18 conectado de forma móvil a dicho primer elemento de extremidad, teniendo dicho segundo elemento extremidad al menos tres grados de libertad con relación a dicha base, en el que al menos uno de dichos grados de libertad de dicho segundo elemento extremidad puede accionarse con relación a dicha base; al menos segunda y tercera extremidades actuadores A, B, comprendiendo cada una de la segunda y tercera extremidades actuadores al menos un brazo actuador 6a, 7 conectado de forma giratoria a dicha base por una articulación angular accionada permitiendo el giro alrededor de un respectivo eje actuador, cada una de dicha segunda y tercera extremidades actuadores comprendiendo un antebrazo 14-17 conectado de forma móvil a dicho brazo actuador de la respectiva extremidad actuador, en el que dicho antebrazo presenta al menos tres grados de libertad con relación a dicho brazo actuador incluyendo un grado de libertad con giro libre alrededor de un respectivo eje de antebrazo; un primer cuerpo de articulación, en el que dicho segundo elementos extremidad está conectado de forma pivotante a dicho primer cuerpo de articulación y permite el giro relativo a dicho primer cuerpo de articulación alrededor de dos ejes, y en el que cada uno de los antebrazos de dichas segunda y tercera extremidades actuadores está conectado de forma pivotante a dicho primer cuerpo de articulación y es permitido de girar con relación a dicho primer cuerpo de articulación alrededor de tres ejes; comprendiendo también el mecanismo dicho componente final 36, tal que dicho componente final puede moverse con al menos tres grados de libertad con relación a dicha base. In particular, WO 02/22320 A1 describes a mechanism for positioning and orienting an end component in place with four degrees of freedom, the mechanism comprising a base 1, a first actuating end C comprising at least one platform connected to the pivoting part. of a second actuator limb A, a first limb element 8a mobilely connected to said platform with a single degree of freedom actuated in relation to said platform, and a second limb element 18 movably connected to said first limb element, said second limb element having at least three degrees of freedom relative to said base, in which at least one of said degrees of freedom from said second limb element can be operated relative to said base; at least second and third actuator extremities A, B, each of the second and third actuator limbs comprising at least one actuator arm 6a, 7 rotatably connected to said base by an actuated angular joint allowing rotation around a respective actuator axis , each of said second and third actuator limbs comprising a forearm 14-17 mobilely connected to said actuator arm of the respective actuator limb, wherein said forearm has at least three degrees of freedom relative to said actuator arm including a degree of freedom with free rotation around a respective forearm axis; a first articulation body, in which said second limb elements is pivotally connected to said first articulation body and allows the rotation relative to said first articulation body about two axes, and in which each of the forearms of said second and third actuator extremities is pivotally connected to said first articulation body and is allowed to rotate relative to said first articulation body about three axes; the mechanism also comprising said final component 36, such that said final component can move with at least three degrees of freedom relative to said base.

WO 02/22320 A1 describe además un mecanismo para posicionar y orientar un componente final en el espacio con cuatro grados de libertad, comprendiendo el mecanismo: una base 1; una primera extremidad actuador C que comprende al menos una plataforma conectada a la parte pivotante de una segunda extremidad actuador A, un primer elemento de extremidad 8a conectado de forma móvil a dicha plataforma con un solo grado de libertad accionado con relación a dicha plataforma, y un segundo elemento extremidad 18 conectado de forma móvil a dicho primer elemento de extremidad, teniendo dicho segundo elemento extremidad al menos tres grados de libertad con relación a dicha base, en el que al menos uno de dichos grados de libertad de dicho segundo elemento extremidad puede accionarse con relación a dicha base; al menos segunda y tercera extremidades actuadores A, B, comprendiendo cada una de la segunda y tercera extremidades actuadores al menos un brazo actuador 6a, 7 conectado de forma giratoria a dicha base por una articulación angular accionada permitiendo el giro alrededor de un respectivo eje actuador, cada una de dicha segunda y tercera extremidades actuadores comprendiendo un antebrazo superior e inferior 1417 conectado de forma móvil a dicho brazo actuador de la respectiva extremidad actuador, en el que cada uno de dichos antebrazos superior e inferior tiene al menos tres grados de libertad con relación a dicho brazo actuador incluyendo un grado de libertad con giro libre alrededor de un respectivo eje de antebrazo superior e inferior; un primer cuerpo de articulación 2, en el que dicho segundo elementos extremidad está conectado de forma pivotante a dicho primer cuerpo de articulación permitiendo la rotación alrededor de dos ejes, y en el que cada uno de los antebrazos de dichas segunda y tercera extremidades actuadores está conectado de forma pivotante a dicho primer cuerpo de articulación permitiendo la rotación alrededor de tres ejes; comprendiendo también dicho mecanismo dicho componente final 36 conectado a dicho primer cuerpo de articulación, tal que dicho componente final puede moverse con al menos tres grados de libertad con relación a dicha base. WO 02/22320 A1 further describes a mechanism for positioning and orienting a final component in space with four degrees of freedom, the mechanism comprising: a base 1; a first actuating limb C comprising at least one platform connected to the pivoting part of a second actuating limb A, a first limb element 8a mobilely connected to said platform with a single degree of freedom actuated in relation to said platform, and a second limb element 18 movably connected to said first limb element, said second limb element having at least three degrees of freedom relative to said base, in which at least one of said degrees of freedom from said second limb element can act in relation to said base; at least second and third actuator extremities A, B, each of the second and third actuator limbs comprising at least one actuator arm 6a, 7 rotatably connected to said base by an actuated angular joint allowing rotation around a respective actuator axis , each of said second and third actuating limbs comprising an upper and lower forearm 1417 mobilely connected to said actuator arm of the respective actuating limb, wherein each of said upper and lower forearms has at least three degrees of freedom with relation to said actuator arm including a degree of freedom with free rotation around a respective upper and lower forearm axis; a first articulation body 2, in which said second limb elements is pivotally connected to said first articulation body allowing rotation about two axes, and in which each of the forearms of said second and third actuator limbs is pivotally connected to said first articulation body allowing rotation about three axes; said mechanism also comprising said final component 36 connected to said first articulation body, such that said final component can move with at least three degrees of freedom relative to said base.

WO 02/058895 A1 describe un manipulador similar que, además, incluye una unión que conecta los movimientos de los tres brazos tal que el tercer brazo siempre permanece en el medio entre los otros dos brazos. Esto da lugar a un ratio de área de trabajo a huella mejorado que es comparable con el de los mecanismos cinemáticos en serie del tipo conocido como robots SCARA (Selective Compliance Assembly Robot Arm). Sin embargo, los mecanismos de ambas descripciones no proporcionan una capacidad orientativa y solamente presentan tres grados de libertad de translación en el elemento terminal. Si se desea capacidad de orientación, deben montarse muñecas u otros dispositivos en serie sobre el elemento terminal, haciendo el diseño complejo y el mecanismo pesado y lento. Además, es preferido el uso de rótulas en las uniones entre el elemento terminal y los brazos en las descripciones anteriormente mencionadas pero es no deseable en muchas aplicaciones. Además, el mecanismo requiere un gran número de grados de libertad de las articulaciones pasivas por grado de libertad provisto en el elemento terminal, provocando costes adicionales, holgura e imprecisiones. WO 02/058895 A1 describes a similar manipulator that also includes a joint that connects the movements of the three arms such that the third arm always remains in the middle between the other two arms. This results in an improved work area ratio with a footprint that is comparable to that of serial kinematic mechanisms of the type known as SCARA (Selective Compliance Assembly Robot Arm) robots. However, the mechanisms of both descriptions do not provide an indicative capacity and only present three degrees of freedom of translation in the terminal element. If orientation capability is desired, dolls or other devices must be mounted in series on the terminal element, making the design complex and the mechanism heavy and slow. In addition, the use of ball joints at the junctions between the terminal element and the arms is preferred in the aforementioned descriptions but is undesirable in many applications. In addition, the mechanism requires a large number of degrees of freedom of the passive joints by degree of freedom provided in the terminal element, causing additional costs, slack and inaccuracies.

Otro manipulador similar al mostrado en WO 02/058895 A1 se describe en la patente americana nº 5,539,291. El manipulador emplea tres mecanismos conductores interpuestos entre una base y un elemento móvil para desplazar y orientar el elemento móvil en un espacio de trabajo cilíndrico con tres grados de libertad. Elementos móviles de dos de los mecanismos funcionan en un plano transversal y determinan la distancia radial y orientación del elemento móvil vía una varilla de conexión y un elemento de transmisión de posición que mantiene el elemento móvil con una actitud constante hacia el plano transversal. El tercer mecanismo conductor funciona en un plano perpendicular al plano transversal e influencia la posición axial del elemento móvil en el espacio de trabajo cilíndrico. Similar a las descripciones anteriormente mencionadas, el manipulador solamente proporciona tres grados de libertad de translación y por lo tanto presenta una falta de capacidad de orientación del elemento móvil. Además, la puesta en práctica preferida del elemento de transmisión como dos ruedas y cables puede ser indeseable en términos de costes de fabricación, montaje, precisión, holgura y rigidez del manipulador. Another manipulator similar to that shown in WO 02/058895 A1 is described in US Patent No. 5,539,291. The manipulator employs three conductive mechanisms interposed between a base and a mobile element to move and orient the mobile element in a cylindrical workspace with three degrees of freedom. Mobile elements of two of the mechanisms operate in a transverse plane and determine the radial distance and orientation of the mobile element via a connecting rod and a position transmission element that maintains the mobile element with a constant attitude towards the transverse plane. The third conductive mechanism operates in a plane perpendicular to the transverse plane and influences the axial position of the mobile element in the cylindrical work space. Similar to the aforementioned descriptions, the manipulator only provides three degrees of freedom of translation and therefore has a lack of orientation capability of the mobile element. In addition, the preferred implementation of the transmission element such as two wheels and cables may be undesirable in terms of manufacturing costs, assembly, precision, clearance and rigidity of the manipulator.

Una inquietud muy importante en muchas aplicaciones robóticas es el control de cable. Para conectar varios útiles tales como electricidad, sensores, encoders en las articulaciones, cables de utilidad o eléctricos o presión deben guiarse a lo largo de la estructura móvil del mecanismo, exponiendo tales cables a tensión y desgaste significantes. Para asegurar la fiabilidad funcional, se requieren cables de utilidad o eléctricos hechos a medida, provocando un coste adicional. A very important concern in many robotic applications is cable control. To connect various tools such as electricity, sensors, joint encoders, utility or electrical cables or pressure, they must be guided along the mobile structure of the mechanism, exposing such cables to significant stress and wear. To ensure functional reliability, custom or utility cables are required, causing an additional cost.

Otra inquietud particularmente con los mecanismos cinemáticos en serie existentes, tales como robots articulados o SCARA, es la falta de escalabilidad y modularidad. Para variar los parámetros de salida, tales como el tamaño o forma del espacio de trabajo, rigidez o características de precisión, toda la estructura en serie incluyendo los actuadores habitualmente necesita rediseñarse y cambiarse. De este modo, el ofrecimiento de un amplio rango de productos no permite economías de escala. Another concern particularly with existing serial kinematic mechanisms, such as articulated robots or SCARA, is the lack of scalability and modularity. To vary the output parameters, such as the size or shape of the workspace, rigidity or precision characteristics, the entire series structure including the actuators usually needs to be redesigned and changed. Thus, offering a wide range of products does not allow economies of scale.

Por lo tanto existe una necesidad de proporcionar un mecanismo cinemático paralelo que tenga cinemática directa práctica y simple al permitir la solución de la posición del elemento terminal en forma cerrada. También existe una necesidad de un mecanismo cinemático paralelo con estructuras de articulación que permita a tres o más extremidades interconectarse y facilitar las soluciones de forma cerrada de la cinemática directa y el desacoplamiento de la posición y orientación del elemento terminal. Dicha estructura de articulaciones debería ser compacta y con un coste efectivo en el diseño, mejorar el rango de movimiento esférico de las extremidades interconectadas, y no debería limitar el espacio de trabajo y el rango de orientación del elemento terminal del mecanismo. Therefore there is a need to provide a parallel kinematic mechanism that has practical and simple direct kinematics by allowing the solution of the position of the terminal element in closed form. There is also a need for a parallel kinematic mechanism with articulation structures that allows three or more limbs to interconnect and facilitate closed-form solutions of direct kinematics and decoupling of the position and orientation of the terminal element. Said joint structure should be compact and with an effective cost in the design, improve the range of spherical movement of the interconnected limbs, and should not limit the working space and the orientation range of the terminal element of the mechanism.

Además, existe una necesidad de un mecanismo cinemático paralelo que sea preciso y presente un gran rango de movimiento giratorio y de translación del elemento terminal en combinación con un alto ratio de área de trabajo a huella. Dicho mecanismo debería tener un diseño rígido, bitetraédrico, robusto, modular y escalable sin actuadores y articulaciones superfluas y un ratio de rigidez a masa mejorado. Además, existe una necesidad de proporcionar un mecanismo rápido con elevadas capacidades de aceleración y propiedades dinámicas mejoradas. Idealmente, la rigidez, precisión y propiedades de aceleración del elemento terminal permanecerán similares dentro del rango de movimiento del elemento terminal. Además, el mecanismo debería permitir un control del cable simple y una fiabilidad funcional mejorada con unos costes reducidos. In addition, there is a need for a parallel kinematic mechanism that is precise and has a wide range of rotational movement and translation of the terminal element in combination with a high ratio of work area to footprint. This mechanism should have a rigid, bi-tetrahedral, robust, modular and scalable design without superfluous actuators and joints and an improved mass stiffness ratio. In addition, there is a need to provide a fast mechanism with high acceleration capabilities and improved dynamic properties. Ideally, the stiffness, precision and acceleration properties of the terminal element will remain similar within the range of motion of the terminal element. In addition, the mechanism should allow simple cable control and improved functional reliability with reduced costs.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN DESCRIPTION OF THE INVENTION

La presente invención proporciona un mecanismo cinemático paralelo que supera las dificultades previstas en dispositivos de la técnica anterior al utilizar estructuras de articulación mejoradas y una nueva disposición de extremidades. The present invention provides a parallel kinematic mechanism that overcomes the difficulties envisaged in prior art devices by utilizing improved articulation structures and a new limb arrangement.

Un objeto de la invención es proporcionar un mecanismo An object of the invention is to provide a mechanism

mejorado improved
para posicionar y orientar un elemento en el for position Y guide a element in he

espacio. space.
Un objeto más concreto de la invención es A object plus concrete from the invention is

proporcionar provide
dicho mecanismo que facilita el cálculo de saying mechanism that facilitates he calculation from

cinemática directa simplificado con una solución de forma cerrada. Ventajosamente, un mecanismo cinemático que tiene un diseño de acuerdo con la presente invención es tal que la matemática de la cinemática directa es ampliamente simplificada. El diseño del mecanismo propuesto reduce los cálculos al simple problema de encontrar el punto de intersección de tres esferas, que hace la cinemática directa trivial y tiene una solución de forma cerrada para la posición del elemento terminal o componente final. Simplified direct kinematics with a closed form solution. Advantageously, a kinematic mechanism having a design according to the present invention is such that the mathematics of direct kinematics is widely simplified. The design of the proposed mechanism reduces the calculations to the simple problem of finding the intersection point of three spheres, which makes trivial direct kinematics and has a closed form solution for the position of the terminal element or final component.

De acuerdo con una realización de la invención, se ha conseguido la simplificación en la solución mediante una articulación esférica concéntrica o montaje de articulación que permite a tres o más extremidades conectarse conjuntamente con sus ejes longitudinales siempre interseccionando en un punto común, independientemente de las orientaciones. En una realización alternativa, el montaje de articulación presenta una estructura simétrica sin ejes de extremidad interseccionando simplificando el diseño así como permitiendo una solución de forma cerrada. La articulación proporciona ventajas sobre la técnica anterior, presentando un grado mejorado de movimiento esférico entre sus extremidades articuladas, menos piezas con un coste eficiente, menor desgaste y fricción, rigidez mejorada y precisión mejorada. También puede sustentar cargas de tensión, a diferencia de algunas rótulas. El montaje de articulaciones propuesto de acuerdo con una realización de la invención presenta ventajosamente un diseño simple y robusto, que requiere solamente un número mínimo de articulaciones angulares por grado de libertad para un mecanismo con cinco ejes. En una realización, el diseño simétrico de una construcción mecánica según la invención permite dicho número mínimo de articulaciones angulares. According to an embodiment of the invention, simplification in the solution has been achieved by means of a concentric spherical joint or joint assembly that allows three or more extremities to connect together with their longitudinal axes always intersecting at a common point, regardless of the orientations. . In an alternative embodiment, the articulation assembly has a symmetrical structure without end axes intersecting simplifying the design as well as allowing a closed-form solution. The joint provides advantages over the prior art, presenting an improved degree of spherical movement between its articulated limbs, fewer parts with an efficient cost, less wear and friction, improved stiffness and improved accuracy. It can also support tension loads, unlike some kneecaps. The proposed joint assembly according to an embodiment of the invention advantageously has a simple and robust design, which requires only a minimum number of angular joints per degree of freedom for a five-axis mechanism. In one embodiment, the symmetrical design of a mechanical construction according to the invention allows said minimum number of angular joints.

Otro objeto de la invención es proporcionar un mecanismo con un ratio área de trabajo a huella mejorado. En una realización de la invención, cinco articulaciones de codo accionadas se disponen para girar alrededor de un eje central común con una huella mínima, permitiendo el posicionamiento y orientación de un componente final en un gran espacio de trabajo cilíndrico con cinco o seis grados de libertad. Las tres primeras uniones de codo están interconectadas por un primer montaje de articulación mientras que la cuarta y quinta unión de codo están unidas por un segundo montaje de articulaciones, ambos montajes de articulaciones estando además conectados al componente final. La disposición propuesta mejora significativamente el pobre ratio de área de trabajo a huella de dispositivos de la técnica anterior en el campo de los mecanismos cinemáticos paralelos y se compara con los dispositivos en serie del tipo SCARA. Otra ventaja de la disposición es el gran volumen de espacio de trabajo que puede alcanzarse por un componente final combinado con una gran capacidad de orientación simétrica a lo largo de este espacio de trabajo. En otra realización, dos de las articulaciones de codo accionadas se disponen para girar alrededor de ejes separados que son paralelos y cercanos entre sí, y dando lugar a un ratio de área de trabajo a huella incrementado, una mayor rigidez y costes de fabricación reducidos en comparación con los dispositivos de la técnica anterior. Another object of the invention is to provide a mechanism with an improved working area ratio at a fingerprint. In one embodiment of the invention, five driven elbow joints are arranged to rotate around a common central axis with a minimal footprint, allowing the positioning and orientation of a final component in a large cylindrical workspace with five or six degrees of freedom . The first three elbow joints are interconnected by a first joint assembly while the fourth and fifth elbow joints are joined by a second joint assembly, both joint assemblies being further connected to the final component. The proposed provision significantly improves the poor ratio of work area to footprint of prior art devices in the field of parallel kinematic mechanisms and is compared with serial devices of the SCARA type. Another advantage of the arrangement is the large volume of work space that can be achieved by a final component combined with a large capacity for symmetric orientation throughout this workspace. In another embodiment, two of the driven elbow joints are arranged to rotate around separate axes that are parallel and close to each other, and resulting in an increased work area ratio, increased stiffness and reduced manufacturing costs in comparison with prior art devices.

Aún otro objeto de la invención, es mejorar un mecanismo que sea capaz de movimientos y aceleraciones del elemento terminal rápidos. De acuerdo con una realización, las extremidades paralelas accionadas del mecanismo presentan un diseño de articulación de codo con un brazo actuador y un antebrazo capaz de trasladar pequeños accionamientos giratorios del brazo actuador en grandes desplazamientos del elemento terminal. Las propiedades dinámicas y de velocidad del mecanismo se mejoran además por un diseño simple y ligero y la existencia de una solución de forma cerrada de la cinemática directa. Still another object of the invention is to improve a mechanism that is capable of rapid movements and accelerations of the terminal element. According to one embodiment, the parallel driven extremities of the mechanism have an elbow joint design with an actuator arm and a forearm capable of moving small rotary drives of the actuator arm in large displacements of the terminal element. The dynamic and speed properties of the mechanism are further improved by a simple and lightweight design and the existence of a closed-form solution of direct kinematics.

Es otro objeto de la invención proporcionar un mecanismo con una rigidez y precisión estructural mejorada. En una realización la invención utiliza dos montajes de articulaciones para conectar cinco uniones de codo accionadas tal que la estructura formada por los antebrazos de las uniones de codo reensambla una configuración bi-tetraédrica, dándole un comportamiento como una viga. Generalmente se distribuyen cargas sobre el componente final entre todos los actuadores que, a cambio, compensan errores de posicionamiento del componente final a través de su disposición paralela. Por ello, el mecanismo proporciona un alto ratio de rigidez a masa y gran precisión. Ya que las uniones que soportan el componente final están en su mayoría sometidas a fuerzas de tracción o compresión, pueden construirse mecanismos con un diseño de acuerdo con la invención de una forma ligera y con un coste eficiente, especialmente en comparación con dispositivos cinemáticos en serie. La disposición bi-tetraédrica propuesta también desacopla la posición y orientación del componente final, simplificando los controles del mecanismo. It is another object of the invention to provide a mechanism with improved structural rigidity and accuracy. In one embodiment the invention uses two joint assemblies to connect five driven elbow joints such that the structure formed by the forearms of the elbow joints reassembles a bi-tetrahedral configuration, giving it a behavior like a beam. Generally, loads are distributed on the final component among all the actuators which, in return, compensate for positioning errors of the final component through its parallel arrangement. Therefore, the mechanism provides a high mass stiffness ratio and high accuracy. Since the joints that support the final component are mostly subjected to tensile or compressive forces, mechanisms with a design according to the invention can be constructed in a light and cost efficient manner, especially in comparison with serial kinematic devices . The proposed bi-tetrahedral arrangement also decouples the position and orientation of the final component, simplifying the controls of the mechanism.

Otra ventaja de la invención es que, en una realización, proporciona un mecanismo que tiene un diseño modular y no superfluo que utiliza solamente cinco extremidades actuador, cuatro de las cuales son idénticas, dos tipos de montajes de articulación, una base, un actuador, y una herramienta de trabajo. El bajo número de piezas y el uso en su mayoría de articulaciones angulares o rótulas simples da lugar a un mecanismo de posicionamiento preciso y con un coste eficiente que encuentra un amplio uso en muchas áreas. Another advantage of the invention is that, in one embodiment, it provides a mechanism that has a modular and non-superfluous design that uses only five actuator limbs, four of which are identical, two types of articulation assemblies, a base, an actuator, and a work tool. The low number of parts and the use of mostly angular joints or simple kneecaps results in a precise positioning mechanism with an efficient cost that finds wide use in many areas.

En otra realización, un mecanismo de cinemática paralela de acuerdo con la presente invención presenta cinco articulaciones de codo accionadas con brazos y antebrazos actuador, estando las articulaciones de codo dispuestas para girar alrededor de un eje central común. El mecanismo además incluye una articulación que influencia en la posición de una primera articulación de codo dependiendo del estado de una o más de las otras articulaciones de codo. Ventajosamente, los brazos actuador de una segunda y tercera articulación de codo funcionan en el mismo plano perpendicular al eje central mientras que la primera articulación de codo funciona en un plano paralelo al eje central. La primera articulación de codo es girada por los brazos actuador de la segunda y tercera articulación de codo y obligada a seguir sus movimientos para conseguir condiciones de espacio de trabajo simétrico y una rigidez estructural favorable del mecanismo. Preferentemente, la primera articulación de codo permanece a medio camino entre la segunda y tercera articulación de codo. In another embodiment, a parallel kinematics mechanism according to the present invention has five elbow joints actuated with actuator arms and forearms, the elbow joints being arranged to rotate about a common central axis. The mechanism also includes a joint that influences the position of a first elbow joint depending on the state of one or more of the other elbow joints. Advantageously, the actuator arms of a second and third elbow joint operate in the same plane perpendicular to the central axis while the first elbow joint operates in a plane parallel to the central axis. The first elbow joint is rotated by the actuator arms of the second and third elbow joint and forced to follow its movements to achieve symmetrical working space conditions and a favorable structural rigidity of the mechanism. Preferably, the first elbow joint remains midway between the second and third elbow joint.

Otro objeto de la invención es proporcionar un mecanismo para posicionar un componente final en el espacio con al menos tres grados de libertad de translación y orientación fijada. El mecanismo incluye solamente tres uniones de codo accionadas, una primera de las cuales comprende un primer elemento de extremidad y un segundo elemento de extremidad accionados, una segunda y tercera de las cuales comprenden un brazo actuador y dos antebrazos. Un primer montaje de articulación une el segundo elemento de extremidad de la primera unión de codo con un antebrazo de la segunda y tercera unión de codo, mientras que un segundo montaje de articulación interconecta el antebrazo restante de la segunda y tercera unión de codo. Los dos montajes de articulación soportan conjuntamente un componente final y una herramienta de trabajo en el espacio. Preferentemente, los brazos actuador de la segunda y tercera unión de codo funcionan en el mismo plano, mientras que la primera unión de codo funciona en una dirección perpendicular a ese plano. Another object of the invention is to provide a mechanism for positioning a final component in space with at least three degrees of freedom of translation and fixed orientation. The mechanism includes only three operated elbow joints, a first of which comprises a first limb element and a second actuated limb element, a second and third of which comprise an actuator arm and two forearms. A first joint assembly joins the second end element of the first elbow joint with a forearm of the second and third elbow joint, while a second joint assembly interconnects the remaining forearm of the second and third elbow joint. The two articulation assemblies jointly support a final component and a work tool in space. Preferably, the actuator arms of the second and third elbow joints operate in the same plane, while the first elbow joints operate in a direction perpendicular to that plane.

Herramientas de trabajo, tales como herramientas de corte o pinzas de robot, pueden montarse en el componente final de mecanismos que tengan un diseño de acuerdo con la invención. En una realización, la herramienta de trabajo está alimentada por un motor o accionador que está fijado sobre la base y transmite su giro o movimiento sobre la herramienta de trabajo a través de un montaje de eje-chavetero telescópico. En otra realización, la transmisión se consigue vía una unión de codo. Ambos diseños permiten momentos que actúan alrededor del eje longitudinal de la herramienta de trabajo para transferirse directamente a la base, aliviando toda la estructura del mecanismo de posicionamiento y orientación. En otra realización, la herramienta de trabajo está alimentada por un motor o un accionador que está fijado en el componente final. Work tools, such as cutting tools or robot clamps, can be mounted on the final component of mechanisms that have a design according to the invention. In one embodiment, the work tool is powered by a motor or actuator that is fixed on the base and transmits its rotation or movement on the work tool through a telescopic shaft-keyway assembly. In another embodiment, transmission is achieved via an elbow joint. Both designs allow moments that act around the longitudinal axis of the work tool to transfer directly to the base, relieving the entire structure of the positioning and orientation mechanism. In another embodiment, the work tool is powered by a motor or actuator that is fixed in the final component.

En aún otra realización, un mecanismo que tiene un diseño de acuerdo con la invención permite el control de cable extremadamente simple al integrar todos los actuadores en o cerca de la base fijada. Por lo tanto, la mayoría de cables y otras líneas de utilidad no necesitan moverse o flexar durante el funcionamiento y siempre permanecen en una posición fijada con relación a la base. Además, el accionamiento integrado en la base combinado con una estructura de antebrazo ligera y económica mejora significativamente la escalabilidad de mecanismos proporcionados por esta invención. Variar los parámetros de salida requiere solamente la substitución de la estructura de antebrazo económica mientras que pueden reutilizarse estructuras base y accionadores costosos. Esto permite utilizar un diseño estándar en muchas aplicaciones con mínimas modificaciones en la ubicación del cliente. In yet another embodiment, a mechanism having a design according to the invention allows extremely simple cable control by integrating all actuators into or near the fixed base. Therefore, most cables and other utility lines do not need to move or flex during operation and always remain in a fixed position relative to the base. In addition, the integrated drive in the base combined with a lightweight and economical forearm structure significantly improves the scalability of mechanisms provided by this invention. Varying the output parameters requires only the replacement of the economic forearm structure while expensive base structures and actuators can be reused. This allows a standard design to be used in many applications with minimal modifications to the customer's location.

Mecanismos de acuerdo con una realización de la invención puede ser útil en mecanizado y robótica. En particular, el mecanismo puede utilizarse para el fresado de formas libres, operaciones de montaje, tareas de recogida y colocación, medición de coordinadas, o cualquier otro tipo de funcionamiento que requiera un elemento a posicionar y orientar en el espacio. Mechanisms according to an embodiment of the invention can be useful in machining and robotics. In particular, the mechanism can be used for free-form milling, assembly operations, collection and placement tasks, coordinate measurement, or any other type of operation that requires an element to be positioned and oriented in space.

Características y ventajas adicionales de la presente invención se describen, y serán evidentes, a partir de la descripción detallada de las realizaciones preferidas y de los dibujos. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Additional features and advantages of the present invention are described, and will be apparent, from the detailed description of the preferred embodiments and drawings. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Lo siguiente es una descripción, solamente a modo de ejemplo, de diferentes realizaciones del mecanismo, sus variaciones, derivaciones y reducciones. The following is a description, by way of example only, of different embodiments of the mechanism, its variations, derivations and reductions.

La figura 1 es una vista en perspectiva de un mecanismo de cinemática paralela bi-tetraédrico construido de acuerdo con la invención, teniendo el mecanismo cinco extremidades actuador con un diseño de unión de codo dispuesto para girar alrededor de un eje central para posicionar y orientar un componente final en el espacio con cinco grados de libertad. Figure 1 is a perspective view of a bi-tetrahedral parallel kinematics mechanism constructed in accordance with the invention, the mechanism having five actuator limbs with an elbow joint design arranged to rotate about a central axis to position and orient a final component in space with five degrees of freedom.

La figura 2 es una vista en perspectiva y detallada del componente final y un primer y segundo montaje de articulaciones, que unen las cinco extremidades actuador del mecanismo que se muestra en la realización de la figura 1. Figure 2 is a perspective and detailed view of the final component and a first and second joint assembly, joining the five actuator extremities of the mechanism shown in the embodiment of Figure 1.

La figura 3 es una vista en perspectiva del mecanismo de cinemática paralela bi-tetraédrico que se muestra en la realización de la figura 1, teniendo el componente final del mecanismo una orientación y posición diferente. Figure 3 is a perspective view of the bi-tetrahedral parallel kinematics mechanism shown in the embodiment of Figure 1, the final component of the mechanism having a different orientation and position.

La figura 4 es una vista en perspectiva y detallada de una disposición de articulación alternativa con tres articulaciones angulares de un solo eje en serie que pueden substituir las rótulas en las uniones de codo del mecanismo mostrado en la realización de la figura 1. Figure 4 is a perspective and detailed view of an alternative articulation arrangement with three single-axis angular joints in series that can replace the ball joints in the elbow joints of the mechanism shown in the embodiment of Figure 1.

La figura 5 es una vista en perspectiva y detallada de un diseño alternativo del primer montaje de articulación que se ve en la realización de la figura 2. Figure 5 is a perspective and detailed view of an alternative design of the first articulation assembly seen in the embodiment of Figure 2.

La figura 6 es una vista en perspectiva y detallada del mecanismo de cinemática paralela bi-tetraédrico que se ve en la realización de la figura 1, teniendo el mecanismo un actuador adicional montado en el componente final para accionar de forma giratoria una herramienta de trabajo con seis grados de libertad. Figure 6 is a perspective and detailed view of the bi-tetrahedral parallel kinematics mechanism seen in the embodiment of Figure 1, the mechanism having an additional actuator mounted on the final component to rotatably drive a work tool with Six degrees of freedom.

La figura 7 es una vista en perspectiva de otro mecanismo de cinemática paralela bi-tetraédrico construido de acuerdo con la invención, teniendo el mecanismo un actuador adicional montado en un bastidor fijado o base y que acciona de forma giratoria una herramienta de trabajo vía un montaje de eje-chavetero telescópico, teniendo la herramienta de trabajo seis grados de libertad. Figure 7 is a perspective view of another bi-tetrahedral parallel kinematics mechanism constructed in accordance with the invention, the mechanism having an additional actuator mounted on a fixed frame or base and which rotatably drives a work tool via an assembly. of axis-telescopic keyway, having the tool work six degrees of freedom.

La figura 8 es una vista en perspectiva de otro mecanismo de cinemática paralela bi-tetraédrico construido de acuerdo con la invención, teniendo el mecanismo un actuador adicional para orientar una herramienta de trabajo vía una unión de codo, siendo la herramienta de trabajo montada de forma móvil en el componente final y teniendo seis grados de libertad. Figure 8 is a perspective view of another bi-tetrahedral parallel kinematics mechanism constructed in accordance with the invention, the mechanism having an additional actuator for orienting a work tool via an elbow joint, the work tool being mounted in a manner mobile in the final component and having six degrees of freedom.

La figura 9 es una vista en perspectiva de otro mecanismo de cinemática paralela bi-tetraédrico construido de acuerdo con la invención, teniendo el mecanismo cinco extremidades actuador con un diseño de unión de codo, tres de cuales están conectados con una unión exterior adicional para influenciar en la orientación radial de una de ellas. Figure 9 is a perspective view of another bi-tetrahedral parallel kinematics mechanism constructed in accordance with the invention, the mechanism having five actuator limbs with an elbow joint design, three of which are connected with an additional outer joint to influence in the radial orientation of one of them.

La figura 10 es una vista en perspectiva de otro mecanismo de cinemática paralela bi-tetraédrico construido de acuerdo con la invención, teniendo el mecanismo cinco extremidades actuador con un diseño de unión de codo, tres de las cuales están conectadas con una unión interior adicional para influenciar en la orientación radial de una de ellas. Figure 10 is a perspective view of another bi-tetrahedral parallel kinematics mechanism constructed in accordance with the invention, the mechanism having five actuator limbs with an elbow joint design, three of which are connected with an additional inner joint for influence the radial orientation of one of them.

La figura 11 es una vista en perspectiva y detallada de una articulación alternativa que puede utilizarse en conjunto con las realizaciones de las figuras 9 y 10. Figure 11 is a perspective and detailed view of an alternative joint that can be used in conjunction with the embodiments of Figures 9 and 10.

La figura 12 es una vista en perspectiva y detallada de otra articulación alternativa que puede utilizarse en conjunto con las realizaciones de las figuras 9 y 10. Figure 12 is a perspective and detailed view of another alternative joint that can be used in conjunction with the embodiments of Figures 9 and 10.

La figura 13 es una vista en perspectiva y detallada de una disposición de articulación alternativa que puede utilizarse en la unión que se muestra en la realización de la figura 10. Figure 13 is a perspective and detailed view of an alternative articulation arrangement that can be used in the joint shown in the embodiment of Figure 10.

La figura 14 es una vista en perspectiva de otro mecanismo de cinemática paralela bi-tetraédrico construido de acuerdo con la invención, teniendo el mecanismo cinco extremidades actuador con un diseño de unión de codo, tres de los cuales están conectadas con otra unión exterior para influenciar en la orientación radial de una de ellas. Figure 14 is a perspective view of another bi-tetrahedral parallel kinematics mechanism constructed in accordance with the invention, the mechanism having five actuator limbs with an elbow joint design, three of which are connected to another outer joint to influence in the radial orientation of one of them.

La figura 15 es una vista en perspectiva de otro mecanismo de cinemática paralela bi-tetraédrico construido de acuerdo con la invención, teniendo el mecanismo cinco extremidades actuador con un diseño de unión de codo, tres de las cuales están dispuestas para girar alrededor de un eje central, y dos de las cuales tienen ejes de rotación individuales y separados, el mecanismo posicionando y orientando un componente final en el espacio con cinco grados de libertad. Figure 15 is a perspective view of another bi-tetrahedral parallel kinematics mechanism constructed in accordance with the invention, the mechanism having five actuator limbs with an elbow joint design, three of which are arranged to rotate about an axis central, and two of which have individual and separate axes of rotation, the mechanism positioning and guiding a final component in space with five degrees of freedom.

La figura 16 es una vista en perspectiva de otro mecanismo de cinemática paralela bi-tetraédrico construido de acuerdo con la invención, teniendo el mecanismo tres extremidades actuador con un diseño de unión de codo dispuesto para girar alrededor de un eje central y posicionar un componente final en el espacio con tres grados de libertad y orientación fijada. Figure 16 is a perspective view of another bi-tetrahedral parallel kinematics mechanism constructed in accordance with the invention, the mechanism having three actuator limbs with an elbow joint design arranged to rotate about a central axis and position a final component in space with three degrees of freedom and fixed orientation.

La figura 17 es una vista en perspectiva y detallada de un diseño alternativo del primer y segundo montaje de articulaciones que se ve en la realización de la figura 2. Figure 17 is a perspective and detailed view of an alternative design of the first and second joint assembly seen in the embodiment of Figure 2.

La figura 18 es una vista detallada en perspectiva de un diseño alternativo del primer y segundo montaje de articulación que se ve en la realización de la figura 16. Fig. 18 is a detailed perspective view of an alternative design of the first and second articulation assembly seen in the embodiment of Fig. 16.

La figura 19 es una vista en perspectiva y detallada de una disposición de articulación alternativa que puede reemplazar las rótulas en las uniones de codo del mecanismo mostrado en la realización de la figura 16. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS REALIZACIONES ACTUALMENTE PREFERIDAS Figure 19 is a perspective and detailed view of an alternative articulation arrangement that can replace the ball joints in the elbow joints of the mechanism shown in the embodiment of Figure 16. DETAILED DESCRIPTION OF THE CURRENTLY PREFERRED EMBODIMENTS

Ahora en referencia a los dibujos, en el que números iguales indican componentes iguales, la figura 1 muestra un mecanismo de cinemática paralela con cinco ejes 100 construido de acuerdo con las indicaciones de la presente invención. El mecanismo 100 incluye una base fijada 1 y es operativa para posicionar y orientar un componente final 40 en el espacio con relación a la base 1 con cinco grados de libertad. La posición y orientación del componente final 40 están determinadas por cinco extremidades actuador A1, A2, A3, A4 y A5 que se describirán. Now referring to the drawings, in which equal numbers indicate equal components, Figure 1 shows a five-axis parallel kinematics mechanism 100 constructed in accordance with the indications of the present invention. The mechanism 100 includes a fixed base 1 and is operative to position and orient a final component 40 in the space in relation to the base 1 with five degrees of freedom. The position and orientation of the final component 40 are determined by five actuator ends A1, A2, A3, A4 and A5 which will be described.

Tal como se ilustra en la figura 1, el mecanismo 100 incluye una primera estructura tetraédrica formada por primera, segunda y tercera extremidades actuador A1, A2, A3. La extremidad actuador A1 es un dispositivo de unión de codo accionada que comprende una plataforma 11, un primer elemento de extremidad 13, y un segundo elemento de extremidad 15. La plataforma 11 está montada de forma móvil en la base 1 por una articulación angular 10, permitiendo el giro libre de la plataforma 11 con relación a la base 1 alrededor de un eje central 1a. Además, una articulación angular 12 accionada conecta la plataforma 11 al primer elemento de extremidad 13, permitiendo que el primer elemento de extremidad 13 gire alrededor de un eje principal 12a tras el accionamiento. Preferentemente, el eje principal 12a es perpendicular al eje central 1a. Tal como se ilustra en la realización, la articulación angular 12 accionada es accionada por un actuador 101 montado en la plataforma 11. Se sobreentenderá que la articulación angular 12 accionada podría ser alternativamente conducida por un actuador fijado a la base 1 y un engranaje de transmisión. El elemento de extremidad 15 está conectado de forma móvil al primer elemento de extremidad 13 por una articulación angular 14 permitiendo que el segundo elemento de extremidad 15 gire con relación al primer elemento de extremidad 13 alrededor de un eje secundario 14a. Preferentemente, el eje secundario 14a permanece paralelo al eje principal 12a para todas las posiciones del mecanismo 100. As illustrated in Figure 1, the mechanism 100 includes a first tetrahedral structure formed by first, second and third actuator limbs A1, A2, A3. The actuating extremity A1 is an actuated elbow joint device comprising a platform 11, a first extremity element 13, and a second extremity element 15. The platform 11 is movably mounted on the base 1 by an angular joint 10 , allowing the free rotation of the platform 11 in relation to the base 1 around a central axis 1a. In addition, an actuated angular joint 12 connects the platform 11 to the first end member 13, allowing the first end member 13 to rotate around a main shaft 12a after actuation. Preferably, the main axis 12a is perpendicular to the central axis 1a. As illustrated in the embodiment, the driven angular joint 12 is driven by an actuator 101 mounted on the platform 11. It will be understood that the driven angular joint 12 could alternatively be driven by an actuator fixed to the base 1 and a transmission gear . The limb element 15 is movably connected to the first limb element 13 by an angular joint 14 allowing the second limb element 15 to rotate relative to the first limb element 13 about a secondary axis 14a. Preferably, the secondary axis 14a remains parallel to the main axis 12a for all positions of the mechanism 100.

Además, tal como se ilustra en la figura 1, cada una de las extremidades actuador A2 y A3 es un dispositivo de unión de codo que tiene un respectivo brazo actuador 3 y un antebrazo 5. El brazo actuador 3 está conectado a la base 1 por una articulación angular accionada 2 que permite al brazo actuador 3 pivotar tras el accionamiento alrededor de un eje actuador que, tal como se ilustra en la realización, coincide con el eje central 1a. Cada una de las extremidades actuador A2 y A3 comprende además una rótula 4 que conecta el brazo actuador 3 al antebrazo 5. La rótula permite al antebrazo 5 tres grados de libertad giratorios con relación al brazo actuador 3, incluyendo un grado de libertad giratorio alrededor de un eje del antebrazo 5a. Idealmente, tal como se muestra en la realización, los puntos de pivote o puntos de conexión de las rótulas 4 de ambas extremidades actuador A2 y A3 se mueven en el mismo plano que es perpendicular al eje central 1a. In addition, as illustrated in Figure 1, each of the actuator limbs A2 and A3 is an elbow joint device having a respective actuator arm 3 and a forearm 5. The actuator arm 3 is connected to the base 1 by an actuated angular joint 2 that allows the actuator arm 3 to pivot after actuation around an actuator shaft which, as illustrated in the embodiment, coincides with the central axis 1a. Each of the actuator extremities A2 and A3 further comprises a kneecap 4 that connects the actuator arm 3 to the forearm 5. The kneecap allows the forearm 5 three rotational degrees of freedom relative to the actuator arm 3, including a degree of rotational freedom around an axis of the forearm 5a. Ideally, as shown in the embodiment, the pivot points or connection points of the ball joints 4 of both actuator ends A2 and A3 move in the same plane that is perpendicular to the central axis 1a.

Incluido en el concepto de la invención es que la rótula 4 en el mecanismo 100, y otros mecanismos descritos en la memoria, pueden substituirse por cualquier disposición de articulación que permita tres grados de libertad giratorios. En particular, tal como se muestra en la figura 4, puede utilizarse un montaje de articulación de triple eje que consta de tres articulaciones angulares en serie para conectar el brazo actuador 3 al antebrazo 5. Particularmente en esta realización, una primera horquilla 70 está rígidamente acoplada al brazo actuador 3 y conectada de forma móvil a una cruz 71 por una primera articulación angular 72 con un eje de giro 72a. La cruz 71 está además montada de forma móvil a una segunda horquilla 74 por una segunda articulación angular 73 con un eje de giro 73a. Las dos horquillas 70, 74 y la cruz 71 juntas se comparan a una articulación universal. Una tercera articulación angular 75 conecta de forma móvil la segunda horquilla 74 al antebrazo 5 permitiendo el giro alrededor de un eje 75a que coincide preferentemente con el eje del antebrazo 5a. De forma ideal, los tres ejes de giro 72a, 73a y 75a interseccionan en un punto de conexión P3 para facilitar una solución de forma cerrada de la cinemática directa del mecanismo 100. Además, los puntos de conexión P3 de los montajes de articulación de triple eje de ambas extremidades actuador A2 y A3 se mueven preferentemente en el mismo plano perpendicular al eje central 1a. Se reconocerá por aquellos expertos en la materia que el orden de las tres articulaciones angulares 72, 73 y 75 puede cambiarse sin afectar el funcionamiento del mecanismo. Included in the concept of the invention is that the patella 4 in the mechanism 100, and other mechanisms described in the memory, can be replaced by any articulation arrangement that allows three degrees of rotational freedom. In particular, as shown in Figure 4, a triple-axis articulation assembly consisting of three angular joints in series can be used to connect the actuator arm 3 to the forearm 5. Particularly in this embodiment, a first fork 70 is rigidly coupled to the actuator arm 3 and mobilely connected to a cross 71 by a first angular joint 72 with a rotation axis 72a. The cross 71 is also movably mounted to a second fork 74 by a second angular joint 73 with a rotation axis 73a. The two forks 70, 74 and the cross 71 together are compared to a universal joint. A third angular joint 75 movably connects the second fork 74 to the forearm 5 allowing the rotation around an axis 75a that preferably coincides with the axis of the forearm 5a. Ideally, the three axes of rotation 72a, 73a and 75a intersect at a connection point P3 to facilitate a closed solution of the direct kinematics of the mechanism 100. In addition, the connection points P3 of the triple articulation assemblies axis of both actuator extremities A2 and A3 preferably move in the same plane perpendicular to the central axis 1a. It will be recognized by those skilled in the art that the order of the three angular joints 72, 73 and 75 can be changed without affecting the operation of the mechanism.

Con referencia de nuevo a la figura 1, las extremidades actuador A1, A2 y A3 están unidas conjuntamente por un primer montaje de articulación J1. Más concretamente, como se ilustra con mayor detalle en la figura 2, el segundo elemento de extremidad 15 de la extremidad actuador A1 tiene una horquilla 16 rígidamente acoplada que está conectada de forma móvil a un cuerpo de articulación 20 por una articulación angular 17 permitiendo que la horquilla 16 gire alrededor de un primer eje de articulación 20a. De forma ideal el primer eje de articulación 20a permanece paralelo al eje principal 12a y al eje secundario 14a del mecanismo 100. La articulación angular 17, como todas las otras articulaciones angulares del mecanismo 100 y otros mecanismos descritos en esta memoria, pueden incluir dos rodamientos individuales como se muestra en la realización. Los antebrazos 5 de las extremidades actuador A2 y A3 están rígidamente acopladas a respectivas horquillas 6 que están conectadas de forma giratoria al cuerpo de articulación 20 por respectivas articulaciones angulares 7. Las articulaciones angulares 7 permiten a cada una de las horquillas 6 girar de forma independiente alrededor de un respectivo segundo y tercer de articulación, que puede coincidir con un primer eje de cuerpo de articulación 20b como se muestra en la realización. Idealmente, el primer eje del cuerpo de articulación 20b es perpendicular al primer eje de articulación 20a. El cuerpo de articulación 20 presenta por lo general una forma de cruz como se emplea en las articulaciones universales, pero permite tres o cuatro, en vez de dos, horquillas a conectarse entre sí. El primer eje de articulación 20a, el primer eje del cuerpo de articulación 20b y los ejes del antebrazo 5a de las extremidades actuador A2 y A3 pueden interseccionar o atravesar un primer punto común P1, como se muestra en la realización. Preferentemente, el primer eje del cuerpo de articulación 20b es perpendicular a los ejes del antebrazo 5a de ambas extremidades actuador A2 y A3. Referring again to Figure 1, the actuator ends A1, A2 and A3 are joined together by a first joint assembly J1. More specifically, as illustrated in greater detail in Figure 2, the second end member 15 of the actuator end A1 has a rigidly coupled fork 16 that is movably connected to an articulation body 20 by an angular joint 17 allowing the fork 16 rotates around a first articulation shaft 20a. Ideally, the first articulation axis 20a remains parallel to the main axis 12a and the secondary axis 14a of the mechanism 100. The angular joint 17, like all other angular joints of the mechanism 100 and other mechanisms described herein, can include two bearings individual as shown in the embodiment. The forearms 5 of the actuator extremities A2 and A3 are rigidly coupled to respective forks 6 which are rotatably connected to the articulation body 20 by respective angular joints 7. The angular joints 7 allow each of the forks 6 to rotate independently around a respective second and third articulation, which can coincide with a first axis of articulation body 20b as shown in the embodiment. Ideally, the first axis of the articulation body 20b is perpendicular to the first axis of articulation 20a. The articulation body 20 generally has a cross shape as used in the universal joints, but allows three or four, instead of two, forks to be connected to each other. The first articulation axis 20a, the first axis of the articulation body 20b and the axes of the forearm 5a of the actuator extremities A2 and A3 can intersect or cross a first common point P1, as shown in the embodiment. Preferably, the first axis of the articulation body 20b is perpendicular to the axes of the forearm 5a of both actuator extremities A2 and A3.

Tal como se muestra en la figura 1, el primer montaje de articulación J1 interconecta las tres extremidades actuador A1, A2, A3 con una geometría que facilita a la larga una solución de forma cerrada de la cinemática directa del mecanismo 100. Además, obliga la posición angular de la primera extremidad actuador A1, que generalmente puede girar alrededor del eje central 1a debido a la articulación angular As shown in Figure 1, the first articulation assembly J1 interconnects the three actuator limbs A1, A2, A3 with a geometry that facilitates in the long term a closed-form solution of the direct kinematics of the mechanism 100. In addition, it forces the angular position of the first actuator limb A1, which can generally rotate around the central axis 1a due to the angular joint

10. Dado el estado de las articulaciones angulares accionadas de las extremidades actuador A2 y A3, pueden derivarse la posición angular de los brazos actuador 3 y la localización de las rótulas 4 con relación a la base 1. Con las rótulas 4 estando en posiciones conocidas en el espacio, la localización del primer montaje de articulación J1 o, más en particular, el primer punto común P1 está limitado a colocarse en un círculo. El círculo corresponde a la intersección de dos esferas, teniendo un radio igual a la longitud de los antebrazos 5 y centrado en las respectivas rótulas 4. La extremidad actuador A1 añade una restricción adicional, que obliga completamente a la localización del primer montaje de articulación J1 con relación a la base. 10. Given the state of the actuated angular joints of the actuator limbs A2 and A3, the angular position of the actuator arms 3 and the location of the ball joints 4 relative to the base 1 can be derived. With the ball joints 4 being in known positions in space, the location of the first joint assembly J1 or, more particularly, the first common point P1 is limited to being placed in a circle. The circle corresponds to the intersection of two spheres, having a radius equal to the length of the forearms 5 and centered on the respective kneecaps 4. The actuating limb A1 adds an additional restriction, which completely forces the location of the first articulation assembly J1 in relation to the base.

Como resultado de la configuración perpendicular preferida del eje principal 12a y el eje central 1a, puede definirse un plano de simetría para el mecanismo 100 y otros mecanismos descritos en esta memoria. El plano de simetría es perpendicular al eje principal 12a y contiene o atraviesa el eje central 1a. De forma ideal, este plano también contiene el primer punto común P1. Además, debido a la configuración paralela preferida del eje principal 12a, el eje secundario 14a y el primer eje de articulación 20a, el primer elemento de extremidad 13 y el segundo elemento de extremidad 15 están ligados para moverse en este plano de simetría y de esta manera definen la posición angular de la plataforma 11 y la extremidad actuador A1. Dado el estado de la articulación angular 12 accionada y la orientación de la plataforma 11, la posición angular del primer elemento de extremidad 13 y la ubicación de la articulación angular 14 se determinan. Esto permite el cálculo del primer punto común P1 al encontrar geométricamente el punto de intersección del círculo creado por la intersección de dos esferas como se ha descrito anteriormente y un arco trazado por la horquilla 16 cuando se permite que gire alrededor del eje secundario 14a. Dado el diseño simétrico preferido del mecanismo 100 como se ilustra en la realización de la figura 1, la extremidad actuador A1 siempre estará orientada a medio camino entre los dos brazos actuador 3 de las extremidades actuador A2, A3. As a result of the preferred perpendicular configuration of the main axis 12a and the central axis 1a, a plane of symmetry can be defined for mechanism 100 and other mechanisms described herein. The plane of symmetry is perpendicular to the main axis 12a and contains or crosses the central axis 1a. Ideally, this plane also contains the first common point P1. Furthermore, due to the preferred parallel configuration of the main axis 12a, the secondary axis 14a and the first articulation axis 20a, the first end element 13 and the second end element 15 are linked to move in this plane of symmetry and of this way they define the angular position of the platform 11 and the actuator end A1. Given the state of the driven angular joint 12 and the orientation of the platform 11, the angular position of the first end member 13 and the location of the angular joint 14 are determined. This allows the calculation of the first common point P1 by geometrically finding the intersection point of the circle created by the intersection of two spheres as described above and an arc drawn by the fork 16 when it is allowed to rotate around the secondary axis 14a. Given the preferred symmetrical design of the mechanism 100 as illustrated in the embodiment of Figure 1, the actuator limb A1 will always be oriented midway between the two actuator arms 3 of the actuator limbs A2, A3.

Tal como se reconocerá por aquellos expertos en la materia, generalmente existen dos soluciones para la localización del primer punto común P1, estando la primera en el interior de las tres extremidades actuador A1, A2 y A3, estando la segunda fuera. Sin embargo, con la posición previa del mecanismo 100 conocida o basada en la configuración montada, puede seleccionarse la solución correcta. Tal como se muestra en las realizaciones de las figuras 1 y 2, las extremidades actuador A1, A2 y A3 no solamente obligan a la posición del cuerpo de articulación 20 del primer montaje de articulación J1 sino también su orientación. Ya que se prefiere que el primer eje de articulación 20a sea paralelo al eje principal 12a y por ello perpendicular a dicho plano de simetría, el primer eje del cuerpo de articulación 20b se liga para que sea coplanario con dicho plano de simetría y perpendicular a ambos ejes de antebrazo 5a de las extremidades actuador A2 y A3. As will be recognized by those skilled in the art, there are generally two solutions for locating the first common point P1, the first being inside the three actuator limbs A1, A2 and A3, the second being outside. However, with the previous position of the mechanism 100 known or based on the mounted configuration, the correct solution can be selected. As shown in the embodiments of Figures 1 and 2, the actuator ends A1, A2 and A3 not only oblige the position of the articulation body 20 of the first articulation assembly J1 but also its orientation. Since it is preferred that the first articulation axis 20a is parallel to the main axis 12a and therefore perpendicular to said plane of symmetry, the first axis of the joint body 20b is ligated to be coplanar with said plane of symmetry and perpendicular to both 5a forearm axes of the actuator extremities A2 and A3.

Haciendo referencia de nuevo a la figura 2, el primer montaje de articulación J1 está unido al componente final 40. Más en particular, una horquilla 21 está montada en el cuerpo de articulación 20 por una primera articulación angular 22 permitiendo el giro alrededor de un primer eje angular que, tal como se ilustra en la realización, preferentemente coincide con el primer eje de articulación 20a. El primer eje angular 22, como todas las otras articulaciones angulares del mecanismo 100 y otros mecanismos descritos en la memoria, pueden incluir dos rodamientos individuales como se muestra en la realización. La horquilla 21 está además conectada al componente final 40 por una segunda articulación angular 23 en serie con la primera articulación angular 22, permitiendo el giro alrededor de un segundo eje angular 23a. De forma ideal, el segundo eje angular 23a generalmente es perpendicular al primer eje angular y el primer eje de articulación 20a y también atraviesa el primer punto común P1. Se sobreentenderá que el primer y segundo eje angular pueden tener cualquier posición y orientación con relación al cuerpo de articulación 20 siempre y cuando no sean paralelos. Con la primera y segunda articulación angular 22 y 23 estando en serie, el componente final 40 tiene dos grados de libertad giratorios con relación al cuerpo de articulación 20. Referring again to FIG. 2, the first articulation assembly J1 is attached to the final component 40. More particularly, a fork 21 is mounted on the articulation body 20 by a first angular joint 22 allowing rotation around a first angular axis which, as illustrated in the embodiment, preferably coincides with the first articulation axis 20a. The first angular axis 22, like all other angular joints of mechanism 100 and other mechanisms described in the memory, may include two individual bearings as shown in the embodiment. The fork 21 is further connected to the final component 40 by a second angular joint 23 in series with the first angular joint 22, allowing rotation around a second angular axis 23a. Ideally, the second angular axis 23a is generally perpendicular to the first angular axis and the first articulation axis 20a and also crosses the first common point P1. It will be understood that the first and second angular axis can have any position and orientation in relation to the articulation body 20 as long as they are not parallel. With the first and second angular articulation 22 and 23 being in series, the final component 40 has two rotational degrees of freedom relative to the articulation body 20.

Haciendo referencia de nuevo a la figura 1, el mecanismo 100 incluye una segunda estructura tetraédrica formada por una cuarta y quinta extremidad actuador A4, A5 y el componente final 40. Similar a las extremidades actuador A2 y A3, cada una de las extremidades actuador A4 y A5 es un dispositivo de unión con codo que tiene un respectivo brazo actuador 3 y antebrazo 5. El brazo actuador 3 está conectado a la base 1 por una articulación angular 2 accionada que permite al brazo actuador 3 girar tras el accionamiento alrededor de un eje actuador que, como se ilustra en la realización, coincide con el eje central 1a. Cada una de las extremidades actuador A2 y A3 comprende además una rótula 4 que conecta el brazo actuador 3 al antebrazo 5. La rótula 4 permite al antebrazo 5 tres grados de libertad giratorios con relación al brazo actuador 3, incluyendo un grado de libertad giratorio alrededor de un eje de antebrazo 5a. De forma ideal, tal como se muestra en la realización, los puntos centrales o puntos de conexión de las rótulas 4 de ambas extremidades actuador A4 y A5 permanecen en el mismo plano que es perpendicular al eje central 1a independiente del Referring again to Figure 1, the mechanism 100 includes a second tetrahedral structure formed by a fourth and fifth actuator limb A4, A5 and the final component 40. Similar to the actuator limbs A2 and A3, each of the actuator limbs A4 and A5 is an elbow joint device having a respective actuator arm 3 and forearm 5. The actuator arm 3 is connected to the base 1 by an actuated angular joint 2 which allows the actuator arm 3 to rotate after driving around an axis. actuator which, as illustrated in the embodiment, coincides with the central axis 1a. Each of the actuator extremities A2 and A3 further comprises a kneecap 4 that connects the actuator arm 3 to the forearm 5. The kneecap 4 allows the forearm 5 three rotational degrees of freedom relative to the actuator arm 3, including a degree of rotational freedom around of a forearm axis 5a. Ideally, as shown in the embodiment, the central points or connection points of the ball joints 4 of both actuator ends A4 and A5 remain in the same plane that is perpendicular to the central axis 1a independent of the

estado state
de las respectivas articulaciones angulares 2 from the respective joints angular 2

accionadas. powered.
Se sobreentenderá que la rótula 4 puede ser Be will understand that the ball joint 4 may be

substituida replaced
por cualquier articulación que permita tres by any joint that allow three

grados degrees
de libertad giratorios, tal como se ha descrito from freedom swivel, such how be he has described

previamente conjuntamente con las extremidades actuador A2 y A3. previously in conjunction with the actuator extremities A2 and A3.

Las extremidades actuador A4 y A5 están unidas entre sí por un segundo montaje de articulación J2. Más en particular, como se ilustra con mayor detalle en la figura 2, los antebrazos 5 de las extremidades actuador A4 y A5 están rígidamente acoplados a las respectivas horquillas 6 que están conectadas de forma giratoria a un cuerpo de articulación 30 por respectivas articulaciones angulares 7. Las articulaciones angulares 7 permiten a cada una de las horquillas 6 girar independientemente alrededor de un respectivo cuarto y quinto eje de articulación, que pueden coincidir con un segundo eje del cuerpo de articulación 30b que se muestra en la realización. El cuerpo de articulación 30 generalmente presenta la forma de una cruz tal como se utiliza habitualmente en las articulaciones universales, pero permite tres, más bien dos, horquillas que se conecten entre sí. Como se ha descrito previamente con respecto al primer montaje de articulación J1, el cuarto y quinto eje de articulación, el segundo eje del cuerpo de articulación 30b y los ejes de antebrazo 5a de las respectivas extremidades actuador A4 y A5 pueden interseccionar o atravesar un segundo punto común P2. Preferentemente, el segundo eje del cuerpo de articulación 30b es perpendicular a los ejes de antebrazo 5a de ambas extremidades actuador A4 y A5. The actuator ends A4 and A5 are joined together by a second joint assembly J2. More particularly, as illustrated in greater detail in Figure 2, the forearms 5 of the actuator ends A4 and A5 are rigidly coupled to the respective forks 6 which are rotatably connected to an articulation body 30 by respective angular joints 7 The angular joints 7 allow each of the forks 6 to rotate independently around a respective fourth and fifth axis of articulation, which can coincide with a second axis of the articulation body 30b shown in the embodiment. The articulation body 30 generally has the shape of a cross as is commonly used in universal joints, but allows three, rather two, forks that connect to each other. As previously described with respect to the first articulation assembly J1, the fourth and fifth articulation axis, the second axis of the articulation body 30b and the forearm axes 5a of the respective actuator limbs A4 and A5 can intersect or cross a second common point P2. Preferably, the second axis of the articulation body 30b is perpendicular to the forearm axes 5a of both actuator limbs A4 and A5.

Tal como se muestra en la figura 2, el segundo montaje de articulación J2 está además unido al componente final 40. Más en particular, una horquilla 31 está montada en el cuerpo de articulación 30 por una tercera articulación angular 32 que permite el giro alrededor de un tercer eje angular 30a. La tercera articulación angular 32, como todas las otras articulaciones angulares del mecanismo 100 y otros mecanismos descritos en esta memoria, pueden incluir dos cojinetes individuales. La horquilla 31 está además conectada al componente final 40 por una cuarta articulación angular 33 en serie con la tercera articulación angular 32, permitiendo el giro alrededor de un cuarto eje angular 33a. Preferentemente, tal como se ilustra en la realización, el tercer eje angular 30a es generalmente perpendicular al cuarto y quinto eje de articulación y el segundo eje del cuerpo de articulación 30b y atraviesa el segundo punto común P2. De forma similar, el cuarto eje angular 33a es idealmente perpendicular al tercer eje angular 30a y también atraviesa el segundo punto común P2. Se sobreentenderá que el tercer y cuarto eje angular podrían generalmente tener cualquier posición y orientación con relación al cuerpo de articulación 30 siempre y cuando no sean paralelos. Con la tercera y cuarta articulación angular 32 y 33 en serie, el componente final 40 tiene dos grados de libertad giratorios con relación al cuerpo de articulación As shown in Fig. 2, the second articulation assembly J2 is further attached to the final component 40. More particularly, a fork 31 is mounted on the articulation body 30 by a third angular joint 32 which allows rotation around a third angular axis 30a. The third angular joint 32, like all other angular joints of mechanism 100 and other mechanisms described herein, may include two individual bearings. The fork 31 is further connected to the final component 40 by a fourth angular joint 33 in series with the third angular joint 32, allowing the rotation around a fourth angular axis 33a. Preferably, as illustrated in the embodiment, the third angular axis 30a is generally perpendicular to the fourth and fifth articulation axis and the second axis of the articulation body 30b and crosses the second common point P2. Similarly, the fourth angular axis 33a is ideally perpendicular to the third angular axis 30a and also crosses the second common point P2. It will be understood that the third and fourth angular axis could generally have any position and orientation in relation to the articulation body 30 as long as they are not parallel. With the third and fourth angular articulation 32 and 33 in series, the final component 40 has two rotational degrees of freedom relative to the articulation body

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Haciendo referencia de nuevo a la figura 1, el mecanismo 100 es generalmente una estructura bi-tetraédrica. La primera estructura tetraédrica está formada por las extremidades actuador A1, A2 y A3 o, más en particular, por el segundo elemento de extremidad 15 y los respectivos antebrazos 5 de las extremidades actuador A2 y A3. Juntos, definen el primer punto común P1. La segunda estructura tetraédrica está formada por las extremidades actuador A4 y A5 o, más en particular, por los respectivos antebrazos 5 de las extremidades actuador A4, A5 y el componente final 40. Juntos, determinan la posición del segundo punto común P2. Además, el primer y segundo punto común P1 y P2 definen la posición y orientación del componente final 40 que por lo tanto tiene tres grados de libertad de translación accionados y dos giratorios accionados con relación a la base 1. En la realización ilustrada, los ejes del actuador de las articulaciones angulares accionadas 2 de las respectivas extremidades actuador A2, A3, A4 y A5 coinciden con el eje central 1a. En dicha configuración, es posible girar el componente final 40 alrededor del eje central 1a completamente 360 grados o múltiples de 360 grados en una forma de cuerpo rígido sin tener ningún movimiento relativo entre las extremidades actuador A1, A2, A3, A4, A5. Esto da lugar a un espacio de trabajo cilíndrico grande y un ratio de área de trabajo a huella similar al de los mecanismos en serie tales como robots SCARA. Referring again to Figure 1, mechanism 100 is generally a bi-tetrahedral structure. The first tetrahedral structure is formed by the actuator limbs A1, A2 and A3 or, more particularly, by the second limb element 15 and the respective forearms 5 of the actuator limbs A2 and A3. Together, they define the first common point P1. The second tetrahedral structure is formed by the actuator limbs A4 and A5 or, more particularly, by the respective forearms 5 of the actuator limbs A4, A5 and the final component 40. Together, they determine the position of the second common point P2. In addition, the first and second common point P1 and P2 define the position and orientation of the final component 40 which therefore has three degrees of freedom of translation driven and two rotary driven relative to the base 1. In the illustrated embodiment, the axes of the actuator of the actuated angular joints 2 of the respective actuator ends A2, A3, A4 and A5 coincide with the central axis 1a. In said configuration, it is possible to rotate the final component 40 around the central axis 1a completely 360 degrees or multiple 360 degrees in a rigid body shape without having any relative movement between the actuator limbs A1, A2, A3, A4, A5. This results in a large cylindrical workspace and a footprint work area ratio similar to that of serial mechanisms such as SCARA robots.

Tal como se muestra en la figura 1, el componente final 40 puede soportar un elemento terminal o herramienta de trabajo 41, tales como una pinza, un capturador, dispositivo de soldadura, dispositivo de taladrado o fresado, herramienta de corte, elemento de presión, detector o cualquier tipo de elemento terminal. Además, tal como se muestra con mayor detalle en la figura 6, puede añadirse un sexto grado de libertad al mecanismo 100 y otros mecanismos descritos en esta memoria por un motor o actuador 42 que se monta en el componente final 40. En la realización el actuador 42 conduce de forma giratoria un eje actuador 43 alrededor de un eje 43a. El eje actuador 43 lleva un elemento terminal o herramienta de trabajo 44 para realizar una operación o manipulación deseada. La herramienta de trabajo 44 por ello presenta tres grados de libertad de translación accionados y tres giratorios accionados con relación a la base 1. As shown in Figure 1, the final component 40 can support a terminal element or work tool 41, such as a clamp, a grabber, welding device, drilling or milling device, cutting tool, pressure element, detector or any type of terminal element. In addition, as shown in greater detail in Figure 6, a sixth degree of freedom can be added to the mechanism 100 and other mechanisms described herein by a motor or actuator 42 that is mounted on the final component 40. In the embodiment the Actuator 42 rotatably drives an actuator shaft 43 about an axis 43a. The actuator shaft 43 carries a terminal element or work tool 44 to perform a desired operation or manipulation. The work tool 44 therefore presents three degrees of freedom of translation driven and three rotary driven relative to base 1.

Además, se sobreentenderá que el mecanismo 100 que se muestra en la figura 1, y otros mecanismos descritos en esta memoria, pueden controlarse con uno o más ordenadores (no mostrados). El ordenador es operativo para mover de forma controlada el mecanismo, y el ordenador puede ordenar a las extremidades actuador moverse de una forma deseada. De una manera generalmente conocida, el ordenador recibe diversas entradas de retorno que indican la posición y estado del mecanismo, tales como señales transmitidas desde detectores ubicados en los respectivos actuadores. A partir de esta información de la posición del actuador, el ordenador puede calcular la posición y orientación del elemento terminal o herramienta de trabajo, que es conocido por lo general en la técnica. Este tipo de cálculo generalmente se conoce como cinemática directa. El diseño ventajoso de los montajes de articulación descritos en esta memoria facilita una solución de forma cerrada a este cálculo de cinemática directa, tal como se reconocerá por aquellos expertos en la memoria. Esto permite una matemática enormemente simplificada y un proceso con el ordenador más rápido. In addition, it will be understood that the mechanism 100 shown in Figure 1, and other mechanisms described herein, can be controlled with one or more computers (not shown). The computer is operative to move the mechanism in a controlled manner, and the computer can order the actuator limbs to move in a desired manner. In a generally known manner, the computer receives various return inputs indicating the position and state of the mechanism, such as signals transmitted from detectors located in the respective actuators. From this information on the position of the actuator, the computer can calculate the position and orientation of the terminal element or work tool, which is generally known in the art. This type of calculation is generally known as direct kinematics. The advantageous design of the articulation assemblies described herein facilitates a closed solution to this calculation of direct kinematics, as will be recognized by those skilled in the memory. This allows enormously simplified mathematics and a faster computer process.

Incluido en el concepto de la invención es que el accionamiento de las cuatro articulaciones angulares accionadas 2 de las extremidades actuador A2, A3, A4, A5 en el mecanismo 100, y otros mecanismos descritos en esta memoria, pueda conseguirse por accionamiento directo, transmisiones tales como cajas de cambio, ejes huecos o cualquier otro tipo de configuración de transmisión construida o montada sobre la base fijada 1 y conectada a las articulaciones angulares accionadas 2. Dicha configuración de accionamiento integrado en la base facilita el control de cable simple y de coste eficiente ya que las líneas o cables de utilidad permanecen estacionarios. Además, mejora la modulabilidad y por ello la escalabilidad de los mecanismos construidos de acuerdo con la invención. Por ejemplo, el tamaño del espacio de trabajo puede fácilmente controlarse al variar las longitudes de los antebrazos 5 y los brazos actuador 3. Included in the concept of the invention is that the actuation of the four actuated angular joints 2 of the actuator ends A2, A3, A4, A5 in the mechanism 100, and other mechanisms described herein, can be achieved by direct drive, such transmissions such as gearboxes, hollow shafts or any other type of transmission configuration constructed or mounted on the fixed base 1 and connected to the driven angular joints 2. Said integrated drive configuration in the base facilitates simple and cost-effective cable control since utility lines or cables remain stationary. In addition, it improves the modulability and therefore the scalability of the mechanisms constructed in accordance with the invention. For example, the size of the workspace can easily be controlled by varying the lengths of the forearms 5 and the actuator arms 3.

La figura 3 ilustra el mismo mecanismo 100 como el que se ve en la realización de la figura 1. Sin embargo, el componente final 40 y la herramienta de trabajo 41 se muestran en otra posición y orientación relativas a la base Figure 3 illustrates the same mechanism 100 as seen in the embodiment of Figure 1. However, the final component 40 and the work tool 41 are shown in another position and orientation relative to the base

1. Más en particular, el primer elemento de extremidad 13 de la primera extremidad actuador A1 se ha girado dentro del volumen encerrado por las cinco extremidades actuador A1, A2, A3, A4 y A5, provocando que el componente final 40 se mueva hacia abajo. Además, los brazos actuador 3 de la segunda y tercera extremidad actuador A2 y A3 se han girado en el sentido de las agujas del reloj, moviendo el primer montaje de articulación J1 hacia la izquierda e influenciando o corrigiendo la orientación radial de la primera extremidad actuador A1 en consecuencia. La plataforma 11 ha girado inherentemente tal que el primer elemento de extremidad 13 permanece a una distancia angular igual de los brazos actuador 3 de la segunda y tercera extremidad actuador A2 y A3. Los brazos actuador 3 de la cuarta y quinta extremidad actuador A4 y A5 se han girado también en el sentido de las agujas del reloj, sin embargo la cantidad de giro es menor que la de las extremidades actuador A2 y A3, provocando que el segundo montaje de articulación J2 se desvíe a la izquierda en una cantidad más pequeña que el primer montaje de articulación J1. Como se ilustra en la realización, esto provoca que el componente final 40 se incline de lado. No mostrado en la realización es un desplazamiento radial mayor del componente final 40 que puede conseguirse al girar los brazos actuador 3 de las extremidades actuador A2, A3 y A4, A5 con relación entre sí. Por ejemplo, reducirla distancia angular entre respectivos pares de brazos actuador opuestos 3 instaría al componente final alejarse del eje central 1a en una dirección radial. 1. More particularly, the first limb element 13 of the first actuator limb A1 has been rotated within the volume enclosed by the five actuator limbs A1, A2, A3, A4 and A5, causing the final component 40 to move down . In addition, the actuator arms 3 of the second and third actuator limbs A2 and A3 have been turned clockwise, moving the first articulation assembly J1 to the left and influencing or correcting the radial orientation of the first actuator limb A1 accordingly. Platform 11 has inherently rotated such that the first end member 13 remains at an equal angular distance from the actuator arms 3 of the second and third actuator end A2 and A3. Actuator arms 3 of the fourth and fifth actuator limbs A4 and A5 have also been turned clockwise, however the amount of rotation is less than that of actuator extremities A2 and A3, causing the second assembly of articulation J2 deviate to the left in an amount smaller than the first assembly of articulation J1. As illustrated in the embodiment, this causes the final component 40 to tip sideways. Not shown in the embodiment is a greater radial displacement of the final component 40 that can be achieved by rotating the actuator arms 3 of the actuator ends A2, A3 and A4, A5 relative to each other. For example, reducing the angular distance between respective pairs of opposing actuator arms 3 would urge the final component to move away from the central axis 1a in a radial direction.

La figura 5 muestra un diseño alternativo de un montaje de articulación que puede substituir el primer montaje de articulación J1 en el mecanismo 100 y otros mecanismos descritos en esta memoria. El montaje de articulación J3 es generalmente similar al primer montaje de articulación J1 excepto que en el montaje de articulación J3 el segundo eje de articulación y el tercer eje de articulación no coinciden. Más en particular, el segundo elemento de extremidad 15 de la extremidad actuador A1 presenta una horquilla 16 rígidamente unida que está conectada de forma móvil a un cuerpo de articulación 24 por una articulación angular 17 permitiendo a la horquilla 16 girar alrededor de un primer eje de articulación 24a. Los antebrazos 5 de las extremidades actuador A2 y A3 están rígidamente unidos a los respectivos codos 8 que están conectados de forma móvil al cuerpo de articulación 24 por respectivas articulaciones angulares 9 que permiten a cada uno de los codos 8 girar alrededor de respectivos segundo y tercer eje de articulación 24b y 24c. El primer, segundo y tercer eje de articulación 24a, 24b, 24c y los ejes de antebrazo 5a interseccionan o atraviesan un punto común P4. El montaje de articulación J3 conecta además el componente final 40 de una forma previamente descrita conjuntamente con el primer montaje de articulación J1. Se sobreentenderá que el segundo y tercer eje de articulación que interseccionan pero no coincidentes 24b y 24c que se ilustra en la figura 5 también pueden utilizarse para el segundo montaje de articulación J2 del mecanismo 100 y otros mecanismos descritos en esta memoria. Figure 5 shows an alternative design of a joint assembly that can replace the first joint assembly J1 in mechanism 100 and other mechanisms described herein. The articulation assembly J3 is generally similar to the first articulation assembly J1 except that in the articulation assembly J3 the second articulation axis and the third articulation axis do not coincide. More particularly, the second end member 15 of the actuator end A1 has a rigidly joined fork 16 that is movably connected to an articulation body 24 by an angular joint 17 allowing the fork 16 to rotate around a first axis of 24a joint. The forearms 5 of the actuator extremities A2 and A3 are rigidly connected to the respective elbows 8 that are movably connected to the articulation body 24 by respective angular joints 9 which allow each of the elbows 8 to rotate around respective second and third articulation shaft 24b and 24c. The first, second and third articulation axis 24a, 24b, 24c and the forearm axes 5a intersect or cross a common point P4. The articulation assembly J3 further connects the final component 40 in a manner previously described in conjunction with the first articulation assembly J1. It will be understood that the second and third articulation axis that intersect but not coincident 24b and 24c illustrated in Figure 5 can also be used for the second joint assembly J2 of mechanism 100 and other mechanisms described herein.

Haciendo referencia ahora a la figura 17, se muestra otra realización con un diseño alternativo del primer y segundo montaje de articulación J1 y J2 utilizados en el mecanismo 100 y otros mecanismos descritos en esta memoria. El primer montaje de articulación J4 es por lo general similar al primer montaje de articulación J1 excepto que el segundo eje de articulación y el tercer eje de articulación son paralelos y desplazados entre sí. Más en particular, la horquilla 6 de la extremidad actuador A1 y las horquillas 6 de las extremidades actuador A2 y A3 están conectadas a un cuerpo de articulación 25 vía respectivas articulaciones angulares 17 y 7 permitiendo que la horquilla 16 gire alrededor de los respectivos segundo eje de articulación 7a y tercer eje de articulación 7b. Preferentemente, el segundo y tercer eje de articulación 7a y 7b son perpendiculares al primer eje de articulación 25a y desplazados simétricamente con respecto al plano de simétrica que es idealmente perpendicular al primer eje de articulación 25a y atraviesa el eje central 1a del mecanismo 100 y otros mecanismos descritos en esta memoria. No mostrado en la realización es que el segundo y tercer eje de articulación 7a y 7b pueden estar desplazados entre sí pero intersectan con el eje de articulación 25a. También, el segundo y tercer eje de articulación 7a y 7b podrían coincidir y colocarse en el plano de simetría pero estar desplazados del primer eje de articulación 25a. Se resaltará que cualquiera de las configuraciones de eje desplazado descritas permite una solución de forma cerrada de la cinemática directa del mecanismo 100 y también puede combinarse con cualquier otro mecanismo descrito en esta memoria. Dentro del concepto de esta invención es que las horquillas 16, 6 y 21 que se muestran en la realización de la figura 17 podrían sustituirse por bisagras. Referring now to Figure 17, another embodiment is shown with an alternative design of the first and second joint assembly J1 and J2 used in mechanism 100 and other mechanisms described herein. The first joint assembly J4 is generally similar to the first joint assembly J1 except that the second joint axis and the third joint axis are parallel and offset from each other. More particularly, the fork 6 of the actuator end A1 and the forks 6 of the actuator ends A2 and A3 are connected to an articulation body 25 via respective angular joints 17 and 7 allowing the fork 16 to rotate around the respective second axis of articulation 7a and third axis of articulation 7b. Preferably, the second and third articulation axis 7a and 7b are perpendicular to the first articulation axis 25a and symmetrically displaced with respect to the symmetric plane which is ideally perpendicular to the first articulation axis 25a and crosses the central axis 1a of the mechanism 100 and others. mechanisms described in this report. Not shown in the embodiment is that the second and third articulation axis 7a and 7b may be displaced from each other but intersect with the articulation axis 25a. Also, the second and third axis of articulation 7a and 7b could coincide and be placed in the plane of symmetry but be displaced from the first axis of articulation 25a. It will be emphasized that any of the displaced axis configurations described allow a closed form solution of the direct kinematics of mechanism 100 and can also be combined with any other mechanism described herein. Within the concept of this invention is that the forks 16, 6 and 21 shown in the embodiment of Figure 17 could be replaced by hinges.

Además, el segundo montaje de articulación J5 es por lo general similar al segundo montaje de articulación J2 excepto que el cuarto eje de articulación y el quinto eje de articulación son paralelos y están desplazados entre sí. Más en particular, las horquillas 6 de las extremidades actuador A4 y A5 están conectadas a un cuerpo de articulación 26 vía respectivas articulaciones angulares 7 que permiten a las horquillas 6 girar alrededor del respectivo cuarto eje de articulación 7c y quinto eje de articulación 7d. El cuerpo de articulación 26 está además conectado a la horquilla 31 por una tercera articulación angular 32 permitiendo el giro alrededor de un eje angular 26a. Preferentemente, el cuarto y quinto eje de articulación 7c y 7d son perpendiculares al eje angular 26a. No mostrado en la realización es que el cuarto y quinto eje de articulación 7c y 7d pueden estar desplazados uno del otro pero interseccionar con el eje angular 26a. In addition, the second joint assembly J5 is generally similar to the second joint assembly J2 except that the fourth joint axis and the fifth joint axis are parallel and offset from each other. More particularly, the forks 6 of the actuator limbs A4 and A5 are connected to an articulation body 26 via respective angular joints 7 which allow the forks 6 to rotate around the respective fourth axis of articulation 7c and fifth axis of articulation 7d. The articulation body 26 is further connected to the fork 31 by a third angular joint 32 allowing the rotation around an angular axis 26a. Preferably, the fourth and fifth articulation axis 7c and 7d are perpendicular to the angular axis 26a. Not shown in the embodiment is that the fourth and fifth articulation axis 7c and 7d may be offset from each other but intersect with the angular axis 26a.

También, el cuarto y quinto eje de articulación 7c y 7d podrían coincidir uno con otro y estar desplazados del segundo punto común P2. Also, the fourth and fifth axis of articulation 7c and 7d could coincide with one another and be displaced from the second common point P2.

Volviendo a la figura 7, se muestra otro mecanismo 200, construido de acuerdo con las indicaciones de la presente invención, para posicionar y orientar una herramienta de trabajo en el espacio con seis grados de libertad. El mecanismo 200 es similar a la realización de la figura 1, excepto que el mecanismo 200 está equipado con un motor adicional o actuador 45 montado en un bastidor fijo para accionar de forma giratoria un elemento terminal o herramienta de trabajo 49. Por lo tanto, el mecanismo 200 proporciona seis grados de libertad a la herramienta de trabajo 49 con relación a la base 1. Tal como se muestra en la figura 7, el actuador 45 está rígidamente montado en la base 1b que está fijada en el espacio y no puede moverse con relación a la base 1. El actuador 45 gira un eje 46 que transmite el giro a un eje 47 vía un montaje de eje-chavetero S1. El eje 46 está conectado a una primera articulación universal 80. La primera articulación universal 80 acciona elementos de un eje chavetero macho y hembra 81a y 81b que se ajustan entre sí dependiendo de la posición y orientación de la herramienta de trabajo 49 con relación a la base 1b. Una segunda articulación universal 82 conecta el elemento del eje chavetero macho 81b al eje 47 que está montado de forma móvil en un componente final 40a. El componente final 40a está conectado al primer y segundo montaje de articulación J1 y J2 de la misma manera que se ha descrito para el componente final 40 conjuntamente con la figura 1. Como se ilustra en la realización, el eje 47 transmite el giro a la herramienta de trabajo 49 vía un engranaje 48. Se sobreentenderá que la herramienta de trabajo 49 podría conectarse directamente al eje 47. Además, la herramienta de trabajo 49 podría ser substituida por unas pinzas, herramienta recogedora, dispositivo de soldadura, herramienta de corte, elemento prensor, detector o cualquier otro tipo de elemento terminal. Se sobreentiende además que el montaje de eje chavetero S1 podría ser substituido por cualquier otra configuración que sea capaz de transmitir un par a la herramienta de trabajo Returning to Figure 7, another mechanism 200, constructed in accordance with the indications of the present invention, is shown to position and orient a work tool in space with six degrees of freedom. The mechanism 200 is similar to the embodiment of Figure 1, except that the mechanism 200 is equipped with an additional motor or actuator 45 mounted on a fixed frame to rotatably drive a terminal element or work tool 49. Therefore, The mechanism 200 provides six degrees of freedom to the working tool 49 in relation to the base 1. As shown in Figure 7, the actuator 45 is rigidly mounted on the base 1b which is fixed in the space and cannot move in relation to the base 1. The actuator 45 rotates an axis 46 that transmits the rotation to an axis 47 via a shaft-keyway assembly S1. The shaft 46 is connected to a first universal joint 80. The first universal joint 80 drives elements of a male and female keyway shaft 81a and 81b that fit together depending on the position and orientation of the working tool 49 in relation to the base 1b. A second universal joint 82 connects the male keyway shaft element 81b to the shaft 47 which is movably mounted on a final component 40a. The final component 40a is connected to the first and second articulation assembly J1 and J2 in the same manner as described for the final component 40 together with Figure 1. As illustrated in the embodiment, the shaft 47 transmits the rotation to the work tool 49 via a gear 48. It will be understood that the work tool 49 could be connected directly to the shaft 47. In addition, the work tool 49 could be replaced by tweezers, pick-up tool, welding device, cutting tool, element clamp, detector or any other type of terminal element. It is further understood that the keyway shaft assembly S1 could be replaced by any other configuration that is capable of transmitting a torque to the work tool

49. 49.

La figura 8 muestra otro mecanismo 300 para posicionar y orientar una herramienta de trabajo en el espacio con seis grados de libertad. El mecanismo 300 es similar a la realización de la figura 1, excepto que el mecanismo 300 está equipado con un motor o actuador adicional que orienta un elemento terminal o herramienta de trabajo 50 con relación a un componente final 40b vía una unión orientativa O1. Más en particular, como se ilustra en la realización, el componente final 40b está montado sobre el primer y segundo montaje de articulación J1 y J2 de la misma manera que se ha descrito previamente para el componente final 40 en la realización de la figura 1. El componente final 40 está además conectado a la herramienta de trabajo 50 por una articulación angular 51 que permite el giro alrededor de un eje de herramienta de trabajo 51a que, tal como se muestra en la realización, puede atravesar el primer y segundo punto común del primer y segundo montaje de articulación J1 y J2. La herramienta de trabajo 50 tiene una palanca rígidamente conectada 52 que es accionada por una unión orientativa O1. Figure 8 shows another mechanism 300 for positioning and orienting a work tool in space with six degrees of freedom. The mechanism 300 is similar to the embodiment of Figure 1, except that the mechanism 300 is equipped with an additional motor or actuator that guides a terminal element or work tool 50 relative to a final component 40b via an orientative joint O1. More particularly, as illustrated in the embodiment, the final component 40b is mounted on the first and second articulation assembly J1 and J2 in the same manner as previously described for the final component 40 in the embodiment of Figure 1. The final component 40 is further connected to the work tool 50 by an angular joint 51 that allows the rotation around a work tool axis 51a which, as shown in the embodiment, can pass through the first and second common point of the first and second joint assembly J1 and J2. The work tool 50 has a rigidly connected lever 52 which is actuated by an orientation joint O1.

Tal como se muestra en la figura 8, la unión orientativa O1 comprende una articulación angular accionada 202 que está montada en la base 1 y pivota un brazo orientativo 203. Preferentemente, el eje de giro de la articulación angular accionada 202 coincide con el eje central 1a que permite al mecanismo 300 oscilar por completo alrededor del eje central 1a de una forma de cuerpo rígido. Una unión orientativa 205 une el brazo orientativo 203 a la palanca 52 vía una primera y segunda rótula 204 y 206. Se sobreentiende que cualquiera de las rótulas podría ser substituida por una rótula universal o que las rótulas podrían ser substituidas por cualquier configuración de articulación que permita tres grados de libertad. As shown in FIG. 8, the orientative joint O1 comprises an actuated angular joint 202 that is mounted on the base 1 and pivots an orientation arm 203. Preferably, the axis of rotation of the actuated angular joint 202 coincides with the central axis 1a which allows the mechanism 300 to swing completely around the central axis 1a of a rigid body shape. An orientation joint 205 joins the orientation arm 203 to the lever 52 via a first and second ball joint 204 and 206. It is understood that any of the ball joints could be replaced by a universal ball joint or that the ball joints could be replaced by any joint configuration that Allow three degrees of freedom.

Tras el accionamiento de la articulación angular accionada 202, la unión orientativa O1 provoca que la herramienta de trabajo 50 gire alrededor del eje de la herramienta de trabajo 51a. Como será evidente para aquellos expertos en la materia, el eje de la herramienta de trabajo 51a puede montarse en el componente final 51 en cualquier posición y orientación. Por ejemplo, si la herramienta de trabajo 50 es una torreta circular o cargador de herramientas, el eje de la herramienta de trabajo 51a puede realizarse paralelo al primer eje de articulación del primer montaje de articulación J1 tal que el cargador de herramientas gire alrededor del eje de la herramienta de trabajo 5a y acoplar de forma selectiva diversas herramientas. After actuation of the driven angular joint 202, the orientative joint O1 causes the work tool 50 to rotate about the axis of the work tool 51a. As will be apparent to those skilled in the art, the axis of the work tool 51a can be mounted on the final component 51 in any position and orientation. For example, if the work tool 50 is a circular turret or tool magazine, the axis of the work tool 51a can be made parallel to the first articulation axis of the first articulation assembly J1 such that the tool magazine rotates around the axis of work tool 5a and selectively couple various tools.

La figura 9 ilustra otro mecanismo 400 para posicionar y orientar una herramienta de trabajo en el espacio con cinco grados de libertad. El mecanismo 400 es similar a la realización de la figura 1, excepto que el mecanismo 400 comprende además medios de influencia o, más en particular, una unión L1. La unión L1 influencia en la orientación radial de la extremidad actuador A1 o la posición angular de la plataforma 11 alrededor del eje central 1a con relación a la posición angular de los brazos actuador 3 de la segunda y tercera extremidad actuador A2 y A3 alrededor del eje central 1a. Figure 9 illustrates another mechanism 400 for positioning and orienting a work tool in space with five degrees of freedom. The mechanism 400 is similar to the embodiment of Figure 1, except that the mechanism 400 further comprises influencing means or, more particularly, a joint L1. The joint L1 influences the radial orientation of the actuator limb A1 or the angular position of the platform 11 around the central axis 1a in relation to the angular position of the actuator arms 3 of the second and third actuator limbs A2 and A3 around the axis central 1st.

La unión L1 comprende dos brazos de influencia 92 que están conectados a respectivos brazos actuador 3 de la segunda y tercera extremidad actuador A2 y A3 por primeras articulaciones de influencia con dos o tres grados de libertad. En la realización mostrada, se utiliza una rótula 91 para cada conexión. Los brazos de influencia 92 están además conectados a un brazo de guía 94 por segundas articulaciones de influencia con dos o tres grados de libertad. Esta conexión se consigue, tal como se muestra en la figura 9, por dos rótulas 93 que podrían substituirse por cualquier configuración de articulación que permita a cada brazo de influencia 92 dos o tres grados de libertad con relación al brazo de guía 94. Por ejemplo, las dos rótulas podrían ser concéntricas. Se sobreentenderá que cualquiera de las rótulas 91 y 93 de un respectivo brazo de influencia 92 podría ser substituida por una articulación universal para limitar el giro libre de los brazos de influencia 92 alrededor de sus ejes longitudinales. Cualquiera de las rótulas podría ser substituida por tres articulaciones angulares de un solo eje. Si se desea, el brazo de guía 94 podría dividirse en dos uniones de guiado exteriores que transmitirían un par alrededor del eje central 1a no como un momento de flexión sino como fuerzas de tracción o comprensión puras. The joint L1 comprises two influence arms 92 that are connected to respective actuator arms 3 of the second and third actuator limbs A2 and A3 by first influence joints with two or three degrees of freedom. In the embodiment shown, a ball joint 91 is used for each connection. The influence arms 92 are also connected to a guide arm 94 by second influence joints with two or three degrees of freedom. This connection is achieved, as shown in Figure 9, by two ball joints 93 that could be replaced by any joint configuration that allows each influence arm 92 two or three degrees of freedom relative to the guide arm 94. For example , the two kneecaps could be concentric. It will be understood that any of the kneecaps 91 and 93 of a respective influence arm 92 could be replaced by a universal joint to limit the free rotation of the influence arms 92 around its longitudinal axes. Any of the kneecaps could be replaced by three single-axis angular joints. If desired, the guide arm 94 could be divided into two outer guiding joints that would transmit a torque around the central axis 1a not as a moment of bending but as pure tensile or understanding forces.

El brazo de guía 94 está además conectado a un brazo de montaje 96 por una articulación angular 95, estando el brazo de montaje 96 rígidamente acoplado a la plataforma 11 de la primera extremidad actuador A1. Cuando el ángulo entre los dos brazos actuador 3 de la segunda y tercera extremidad actuador A2 y A3 cambia, los dos brazos de influencia 92 fuerzan el extremo exterior del brazo de guía 94 a subir o bajar sobre un arco alrededor del eje de giro de la articulación angular 95. Así, la unión L1 es capaz de compensar cambios en la distancia angular de los dos brazos actuador 3 del segundo y tercer montaje actuador A2 y A3. The guide arm 94 is further connected to a mounting arm 96 by an angular joint 95, the mounting arm 96 being rigidly coupled to the platform 11 of the first actuator end A1. When the angle between the two actuator arms 3 of the second and third actuator limbs A2 and A3 changes, the two influence arms 92 force the outer end of the guide arm 94 to rise or fall on an arc about the axis of rotation of the angular joint 95. Thus, the L1 joint is able to compensate for changes in the angular distance of the two actuator arms 3 of the second and third actuator assembly A2 and A3.

La unión L1 fuerza además a la plataforma 11 a girar alrededor del eje central 1a dependiendo de la posición de los brazos actuador 3 y el estado de las articulaciones angulares accionadas 2 de la segunda y tercera extremidad actuador A2 y A3. Preferentemente, la unión L1 presenta un diseño simétrico, es decir, la longitud de los dos brazos de influencia 92 es la misma, la posición de las dos rótulas 91 es equidistante desde el eje central 1a, y el eje de giro de la articulación angular 95 es paralelo al eje principal 12a y el eje secundario 14a. Dado el diseño simétrico, la unión L1 asegura que la prolongación horizontal del primer y segundo elemento de extremidad 13 y 15 de la primera extremidad actuador A1 se coloque siempre a medio camino entre los brazos actuador 3 de la segunda y tercera extremidad actuador A2 y A3. En otras palabras, las distancias angulares del primer y segundo elemento de extremidad 13 y 15 medidas desde los brazos actuador 3 de la segunda y tercera extremidad actuador A2 y A3 son obligadas a ser sensiblemente iguales. La unión L1 proporciona así una función similar como se ha descrito en conjunto con la realización de la figura 1, es decir, soporta el giro de la extremidad actuador A1 alrededor del eje central 1a cuando cambia la posición de las extremidades actuador A2 y A3. La unión L1 actúa como un mecanismo diferencial que evita cualquier diferencia angular entre el primer elemento de extremidad 13 y los brazos actuador 3 de las extremidades actuador A2 y A3. The joint L1 further forces the platform 11 to rotate around the central axis 1a depending on the position of the actuator arms 3 and the state of the actuated angular joints 2 of the second and third actuator limbs A2 and A3. Preferably, the joint L1 has a symmetrical design, that is, the length of the two influence arms 92 is the same, the position of the two ball joints 91 is equidistant from the central axis 1a, and the axis of rotation of the angular joint 95 is parallel to the main axis 12a and the secondary axis 14a. Given the symmetrical design, the joint L1 ensures that the horizontal extension of the first and second limb element 13 and 15 of the first actuator limb A1 is always placed halfway between the actuator arms 3 of the second and third actuator limbs A2 and A3 . In other words, the angular distances of the first and second limb element 13 and 15 measured from the actuator arms 3 of the second and third actuator limbs A2 and A3 are required to be substantially equal. The joint L1 thus provides a similar function as described in conjunction with the embodiment of Figure 1, that is, it supports the rotation of the actuator limb A1 around the central axis 1a when the position of the actuator limbs A2 and A3 changes. The joint L1 acts as a differential mechanism that avoids any angular difference between the first limb element 13 and the actuator arms 3 of the actuator limbs A2 and A3.

Volviendo ahora a la figura 10, se ilustra otro mecanismo 500 para posicionar y orientar una herramienta de trabajo en el espacio con cinco grados de libertad. El mecanismo 500 es similar a la realización de la figura 9, excepto que el mecanismo 500 utiliza medios de influencia alternativos o, más concretamente, una unión alternativa L2 que realiza la misma función que la unión L1 descrita previamente. Más en particular, la unión L2 comprende dos brazos de influencia 98 y un brazo de guía 99. Los dos brazos de influencia 98 están conectados a los respectivos brazos actuador 3 de la segunda y tercera extremidad actuador A2 y A3 por primeras articulaciones de influencia con al menos dos grados de libertad. Como se muestra en la realización, las dos rótulas 91 se utilizan para esta conexión. El extremo interior del brazo de guía 99 está conectado al primer elemento de extremidad 13 de la extremidad actuador A1 por una articulación angular 102, mientras que el extremo exterior del brazo de guía 99 está unido a los dos brazos de influencia 98 por segundas articulaciones de influencia, que están integradas y diseñadas como una articulación de doble gancho 97 en la figura 10. La articulación de doble gancho comprende una cruz y tres horquillas, una de las cuales está montada de forma giratoria a la segunda barra de la cruz de modo que giran alrededor del mismo eje. Como alternativa a la articulación de doble gancho 97, pueden utilizarse rótulas concéntricas o separadas para conectar los dos brazos de influencia 98 al brazo de guía 99. Dicha configuración de rótula concéntrica 97a se muestra con mayor detalle en la figura 13. Turning now to Figure 10, another mechanism 500 for positioning and orienting a work tool in space with five degrees of freedom is illustrated. The mechanism 500 is similar to the embodiment of Figure 9, except that the mechanism 500 uses alternative means of influence or, more specifically, an alternative joint L2 that performs the same function as the union L1 previously described. More particularly, the joint L2 comprises two influence arms 98 and a guide arm 99. The two influence arms 98 are connected to the respective actuator arms 3 of the second and third actuator limbs A2 and A3 by first influence joints with At least two degrees of freedom. As shown in the embodiment, the two ball joints 91 are used for this connection. The inner end of the guide arm 99 is connected to the first end member 13 of the actuating end A1 by an angular joint 102, while the outer end of the guide arm 99 is connected to the two influence arms 98 by second articulations of influence, which are integrated and designed as a double hook joint 97 in Figure 10. The double hook joint comprises a cross and three forks, one of which is rotatably mounted to the second cross bar so that they revolve around the same axis. As an alternative to the double hook joint 97, concentric or separate ball joints can be used to connect the two influence arms 98 to the guide arm 99. Said concentric ball joint configuration 97a is shown in greater detail in Figure 13.

Preferentemente, la unión L2 presenta un diseño simétrico como el descrito previamente para la unión L1 conjuntamente con la figura 9. Se sobreentenderá que las configuraciones de articulaciones para conectar el brazo de guía y los respectivos brazos de influencia en las figuras 9 y 10 son intercambiables, es decir, la articulación de doble gancho 97 también podría utilizarse para conectar el brazo de guía y los brazos de influencia de la unión L1 mientras que podrían utilizarse dos rótulas separadas 93 para unir el brazo de guía y los brazos de influencia de la unión L2. Además, las uniones L1 y L2 pueden combinarse con otros mecanismos descritos en esta memoria. Preferably, the L2 joint has a symmetrical design as described previously for the L1 joint in conjunction with Figure 9. It will be understood that the joint configurations for connecting the guide arm and the respective influence arms in Figures 9 and 10 are interchangeable that is, the double hook joint 97 could also be used to connect the guide arm and the influence arms of the joint L1 while two separate ball joints 93 could be used to join the guide arm and the influence arms of the joint L2 In addition, the L1 and L2 junctions can be combined with other mechanisms described herein.

Ya que ambas uniones L1 y L2 en las figuras 9 y 10 aseguran un giro guiado de la plataforma 11 como se ha descrito anteriormente, alivian toda la estructura de los mecanismos cinemáticos paralelos. Más en particular, reducen los momentos de flexión en el primer y segundo elemento de extremidad 13 y 15 y las fuerzas de tracción o compresión en los antebrazos 5 de las extremidades actuador A2 y A3. La orientación radial de la primera extremidad actuador A1 ya no tiene que ser obligada por el primer y segundo elemento de extremidad 13 y 15 y el primer montaje de articulación J1. Por lo tanto, tal como se muestra en la figura 11 con mayor detalle, se sobreentenderá que la articulación angular 14 podría ser ahora substituida por una articulación universal 18 que permita al segundo elemento de extremidad 15 no solamente girar alrededor del eje secundario 14a sino también pivotar a ambos lados alrededor de un eje terciario 18a con relación al primer elemento de extremidad 13. Además de la junta universal 18, puede introducirse otro grado de libertad (no mostrado) entre el segundo elemento de extremidad 15 y el cuerpo de articulación 20 del primer montaje de articulación J1 visto en la realización de la figura 2. Como alternativa a la junta universal 18 y el grado de libertad adicional entre articulación angular 14 y conectar el primer y segundo elemento de extremidad 13 y 15, tal como se muestra con mayor detalle en la figura 12. Since both joints L1 and L2 in Figures 9 and 10 ensure a guided rotation of the platform 11 as described above, they relieve the entire structure of the parallel kinematic mechanisms. More particularly, they reduce the bending moments in the first and second limb elements 13 and 15 and the tensile or compressive forces in the forearms 5 of the actuator extremities A2 and A3. The radial orientation of the first actuator limb A1 no longer has to be bound by the first and second limb elements 13 and 15 and the first articulation assembly J1. Therefore, as shown in Figure 11 in greater detail, it will be understood that the angular joint 14 could now be replaced by a universal joint 18 that allows the second end member 15 not only to rotate around the secondary axis 14a but also pivoting on both sides about a tertiary shaft 18a relative to the first end member 13. In addition to the universal joint 18, another degree of freedom (not shown) can be introduced between the second end member 15 and the articulation body 20 of the first joint assembly J1 seen in the embodiment of figure 2. As an alternative to the universal joint 18 and the degree of additional freedom between angular joint 14 and connect the first and second end member 13 and 15, as shown with greater detail in figure 12.

el he
segundo elemento de extremidad 15 y el cuerpo de second element from end fifteen Y  he body from

articulación joint
20, un articulación 19 con tres grados de twenty, a  joint 19 with three degrees from

libertad, freedom,
tales como una rótula, podría substituir la such how a ball joint, could replace the

En referencia a la figura 14, se ilustra otro mecanismo 600 para posicionar y orientar una herramienta de trabajo en el espacio con cinco grados de libertad. El mecanismo 600 es similar a la realización de la figura 9, excepto que el mecanismo 600 utiliza medios de influencia alternativos o, más en concreto, una unión alternativa L3 que realiza la misma función que las uniones L1 y L2 previamente descritas. La unión L3 comprende dos brazos de influencia 104 y un primer y segundo brazo de guía 108 y 106. Los dos brazos de influencia 104 presentan primer y segundo extremos, estando los primeros extremos conectados al brazo actuador 3 de una respectiva de la segunda y tercera extremidad actuador A2 y A3 por una articulación angular 103 cuyo eje de giro es paralelo al eje central 1a. Los segundos extremos de los brazos de influencia 104 están montados al segundo brazo de guía 106 por articulaciones universales 105. Tal como se reconocerá por aquellos expertos en la materia, las articulaciones universales 105 podrían combinarse con una articulación de doble gancho, como se ha descrito conjuntamente con la figura 10. También, podrían ser reemplazadas por rótulas, como se describe conjuntamente con las figuras 9 y 13, o cualquier otra configuración de articulación que permita a los brazos de influencia 104 pivotar con relación al segundo brazo de guía 106 con al menos dos grados de libertad. Cuando la distancia angular entre los brazos actuador 3 de la segunda y tercera extremidad actuador A2 y A3 cambia, las articulaciones universales 105 se acercan o se alejan del eje central 1a. Referring to Figure 14, another mechanism 600 for positioning and orienting a work tool in space with five degrees of freedom is illustrated. The mechanism 600 is similar to the embodiment of Figure 9, except that the mechanism 600 uses alternative means of influence or, more specifically, an alternative joint L3 that performs the same function as the previously described L1 and L2 junctions. The joint L3 comprises two influence arms 104 and a first and second guide arm 108 and 106. The two influence arms 104 have first and second ends, the first ends being connected to the actuator arm 3 of a respective second and third actuator end A2 and A3 by an angular joint 103 whose axis of rotation is parallel to the central axis 1a. The second ends of the influence arms 104 are mounted to the second guide arm 106 by universal joints 105. As will be recognized by those skilled in the art, universal joints 105 could be combined with a double hook joint, as described. together with figure 10. Also, they could be replaced by ball joints, as described in conjunction with figures 9 and 13, or any other articulation configuration that allows the influence arms 104 to pivot relative to the second guide arm 106 with the minus two degrees of freedom. When the angular distance between the actuator arms 3 of the second and third actuator limbs A2 and A3 changes, the universal joints 105 approach or move away from the central axis 1a.

El segundo brazo de guía 106 está además conectado al primer brazo de guía 108 por una articulación angular 107, mientras que el primer brazo de guía 108 está conectado a un brazo de montaje 110 por una articulación angular 109. El brazo de montaje 110 está rígidamente acoplado a la plataforma 11. Idealmente, los ejes de las articulaciones angulares 107 y 109 son paralelos al eje principal 12a y el eje secundario 14a de la extremidad actuador A1. En conjunto, el primer y segundo brazo de guía 108 y 106 forman una bisagra que compensa la variación de la distancia radial de las articulaciones universales 105 desde el eje central 1a. Como se ha descrito para las uniones L1 y L2, es preferido que la unión L3 tenga un diseño simétrico de tal manera que el centro entre las dos articulaciones universales 105, el primer punto común del primer montaje de articulación J1, y el eje central 1a sean coplanarios y definan un plano que sea perpendicular al eje principal 12a, el eje secundario 14a, el primer eje de articulación del primer montaje de articulación J1, y los ejes de giro de las articulaciones 107 y 109. The second guide arm 106 is further connected to the first guide arm 108 by an angular joint 107, while the first guide arm 108 is connected to a mounting arm 110 by an angular joint 109. The mounting arm 110 is rigidly coupled to platform 11. Ideally, the axes of the angular joints 107 and 109 are parallel to the main axis 12a and the secondary axis 14a of the actuator end A1. Together, the first and second guide arm 108 and 106 form a hinge that compensates for the variation of the radial distance of the universal joints 105 from the central axis 1a. As described for unions L1 and L2, it is preferred that the joint L3 has a symmetrical design such that the center between the two universal joints 105, the first common point of the first joint assembly J1, and the central axis 1a are coplanar and define a plane that is perpendicular to the main axis 12a, the secondary axis 14a, the first articulation axis of the first articulation assembly J1, and the axes of rotation of the joints 107 and 109.

En referencia ahora a la figura 15, otro mecanismo 700, construido de acuerdo con las indicaciones de la presente invención, para posicionar y orientar una herramienta de trabajo en el espacio con cinco grados de libertad. El mecanismo 700 es similar a la realización de la figura 1, excepto que en el mecanismo 700 las articulaciones angulares accionadas 2 de las extremidades actuador A4 y A5 giran alrededor de respectivos ejes actuador que son paralelos pero no coincidentes con el eje central 1a. Como se muestra en la realización, una base fijada 1c comprende el eje central 1a y dos ejes desplazados 2a y 2b. La cuarta y quinta extremidad actuador A4, A5 están montadas en la base 1c tal que sus articulaciones angulares accionadas 2 permiten el giro alrededor de ejes actuador que coinciden respectivamente con los ejes desplazados 2a y 2b. La realización ilustrada en la figura 15 facilita un diseño más simple del accionamiento, o Referring now to Figure 15, another mechanism 700, constructed in accordance with the indications of the present invention, to position and orient a work tool in space with five degrees of freedom. The mechanism 700 is similar to the embodiment of Figure 1, except that in the mechanism 700 the actuated angular joints 2 of the actuator ends A4 and A5 rotate around respective actuator axes that are parallel but not coincident with the central axis 1a. As shown in the embodiment, a fixed base 1c comprises the central axis 1a and two offset axes 2a and 2b. The fourth and fifth actuator limbs A4, A5 are mounted on the base 1c such that their angular actuated joints 2 allow the rotation around actuator axes that coincide respectively with the displaced axes 2a and 2b. The embodiment illustrated in Figure 15 facilitates a simpler design of the drive, or

la the
transmisión de accionamiento, hacia las cuatro transmission from drive, toward the four

articulaciones joints
angulares 2 accionadas de las extremidades angular 2 powered from the extremities

actuador A2, A3, A4 Y A5. actuator A2, A3, A4 and A5.

La figura 16 ilustra un mecanismo 800, construido de acuerdo con las indicaciones de la presente invención, para posicionar una herramienta de trabajo en el espacio con tres grados de libertad y una orientación fijada. El mecanismo 800 es similar a la realización de la figura 1, excepto que en el mecanismo 800 solamente se utilizan tres extremidades actuador A11, A12 y A13 que moverán el componente final 40c. La extremidad actuador A11 presenta la misma estructura que la extremidad actuador A1 como se ha descrito conjuntamente con la figura 1. Además, las extremidades actuador A12 y A13 son similares a las extremidades actuador A2 y A3 que se describen en la realización de la figura 1, excepto que un antebrazo superior y un inferior 5 con respectivos ejes del antebrazo superior e inferior 5a están ahora conectados al mismo brazo actuador 3 vía dos rótulas 4 que están montadas en el brazo actuador 3 por un elemento alargado 4a. Los puntos de conexión o pivote de las rótulas 4 que conectan a los antebrazos superiores 5 de las extremidades actuador A2 y A3 se mueven preferentemente en un primer plano mientras que los puntos de conexión o pivote de las rótulas 4 que conectan a los antebrazos inferiores 5 de las extremidades actuador A2 y A3 se mueven preferentemente en un segundo plano que es paralelo al primer plano y perpendicular al eje central 1a. Configuraciones de articulación alternativas, tales como el montaje de articulación de triple eje mostrado en la realización de la figura 4, pueden utilizarse para substituir las rótulas 4. En dicho caso, los dos montajes de articulación de triple eje montados en el mismo brazo actuador 3 pueden compartir al menos una articulación angular Figure 16 illustrates a mechanism 800, constructed in accordance with the indications of the present invention, for positioning a work tool in space with three degrees of freedom and a fixed orientation. The mechanism 800 is similar to the embodiment of Figure 1, except that in mechanism 800 only three actuator limbs A11, A12 and A13 are used which will move the final component 40c. Actuator limb A11 has the same structure as actuator limb A1 as described in conjunction with Fig. 1. In addition, actuator limbs A12 and A13 are similar to actuator limbs A2 and A3 described in the embodiment of Fig. 1. , except that an upper and lower forearm 5 with respective axes of the upper and lower forearm 5a are now connected to the same actuator arm 3 via two ball joints 4 which are mounted on the actuator arm 3 by an elongate element 4a. The connection or pivot points of the ball joints 4 connecting the upper forearms 5 of the actuator extremities A2 and A3 preferably move in the foreground while the connection or pivot points of the ball joints 4 connecting to the lower forearms 5 of the actuator extremities A2 and A3 preferably move in a second plane that is parallel to the first plane and perpendicular to the central axis 1a. Alternative articulation configurations, such as the triple-axis articulation assembly shown in the embodiment of Figure 4, can be used to replace the ball joints 4. In that case, the two triple-axis articulation assemblies mounted on the same actuator arm 3 can share at least one angular joint

o eje de giro, como se muestra en la figura 19 con mayor detalle. or axis of rotation, as shown in Figure 19 in greater detail.

Como puede verse en la figura 19, el brazo actuador 3 está conectado a una unión común 76 por una primera articulación angular 77 con un eje de articulación 77a. Preferentemente, el eje 77a es paralelo al eje central 1a del mecanismo 800. La unión común 76 está además conectada a ambos antebrazos superior e inferior 5 vía respectivas segundas articulaciones angulares 73 con ejes de giro 73a, respectivas horquillas 74 y respectivas terceras articulaciones angulares 75 con ejes de giro 75a. Preferentemente, ejes 77a, 73a y 75a atraviesan un punto de conexión común que se muestra en la figura 19. Además, los ejes del antebrazo superior e inferior 5a coinciden idealmente con los respectivos ejes 75a. La configuración de articulación descrita permite ambos antebrazos superior e inferior 5a tres grados de libertad giratorios con respecto al brazo actuador 3. As can be seen in Figure 19, the actuator arm 3 is connected to a common joint 76 by a first angular joint 77 with an articulation shaft 77a. Preferably, the axis 77a is parallel to the central axis 1a of the mechanism 800. The common joint 76 is also connected to both upper and lower forearms 5 via respective second angular joints 73 with pivot axes 73a, respective forks 74 and respective third angular joints 75 with rotation axes 75a. Preferably, axes 77a, 73a and 75a cross a common connection point shown in Figure 19. In addition, the axes of the upper and lower forearm 5a ideally coincide with the respective axes 75a. The articulation configuration described allows both upper and lower forearms 5a three degrees of freedom rotating with respect to the actuator arm 3.

En referencia de nuevo a la figura 16, los dos montajes de articulación J11 y J12 que unen las extremidades actuador A11, A12 y A13 son similares a los montajes de articulación J1 y J2 que se describen en la figura 2, excepto que el componente final 40c está directamente unido a los respectivos cuerpos de articulación mediante articulaciones angulares 28a y 29a permitiendo el giro alrededor de un primer y segundo eje angular 28b y 29b. Referring again to Figure 16, the two articulation assemblies J11 and J12 that join the actuator ends A11, A12 and A13 are similar to the articulation assemblies J1 and J2 described in Figure 2, except that the final component 40c is directly attached to the respective articulation bodies by means of angular joints 28a and 29a allowing the rotation around a first and second angular axis 28b and 29b.

Preferentemente, el mecanismo 800 está diseñado tal que los elementos alargados 4a de ambas extremidades actuador A12 y A13, el eje central 1a, y la línea que conecta los puntos comunes de los montajes de articulación J11 y J12 son paralelos para todas las posiciones del mecanismo 800. De este modo, el componente final 40c y el elemento terminal adjunto 41 se mueven paralelos a la base fijada 1 sin cambiar su orientación o inclinación. Incluido en el concepto de esta invención es que el mecanismo 800 puede equiparse con actuadores adicionales para permitir a la herramienta de trabajo un grado de libertad adicional. Tal actuador puede añadirse al mecanismo 800 de formas similares a las descritas en relación a las figuras 6,7 y 8. Además, los medios o uniones de influencia que se ilustran en las realizaciones de las figuras 9, 10, 13 y 14 pueden utilizarse para girar la plataforma 11 del mecanismo 800. Preferably, the mechanism 800 is designed such that the elongate elements 4a of both actuator ends A12 and A13, the central axis 1a, and the line connecting the common points of the articulation assemblies J11 and J12 are parallel to all positions of the mechanism 800. Thus, the final component 40c and the attached terminal element 41 move parallel to the fixed base 1 without changing its orientation or inclination. Included in the concept of this invention is that mechanism 800 can be equipped with additional actuators to allow the work tool an additional degree of freedom. Such an actuator can be added to the mechanism 800 in ways similar to those described in relation to Figures 6,7 and 8. In addition, the influence means or joints illustrated in the embodiments of Figures 9, 10, 13 and 14 can be used. to rotate platform 11 of mechanism 800.

La figura 18 muestra montajes de articulación alternativos J13 y J14 que pueden utilizarse conjuntamente con el mecanismo 800 mostrado en la figura 16. El primer montaje de articulación J13 es similar al primer montaje de articulación J4 mostrado en la figura 17, excepto que el componente final 40c está directamente unido al cuerpo de articulación 25 mediante una articulación angular 28a permitiendo el giro alrededor de un primer eje angular que puede coincidir con el primer eje de articulación 25a. El segundo montaje de articulación J14 es similar al segundo montaje de articulación J5 mostrado en la figura 17 excepto que el componente final 40c está directamente fijado al cuerpo de articulación 26 por una articulación angular 29a permitiendo el giro alrededor de un segundo eje angular 26a. Preferentemente, el segundo y tercer eje de articulación 7a y 7b son perpendiculares al primer eje de articulación 25a y simétricamente desplazados con respecto al plano de simetría que es idealmente perpendicular al primer eje de articulación 25a y atraviesa el eje central 1a del mecanismo 800. De forma similar, se prefiere que el cuarto y quinto eje de articulación 7c y 7d estén simétricamente desplazados con respecto a dicho plano. Figure 18 shows alternative joint assemblies J13 and J14 that can be used in conjunction with the mechanism 800 shown in Figure 16. The first joint assembly J13 is similar to the first joint assembly J4 shown in Figure 17, except that the final component 40c is directly connected to the articulation body 25 by means of an angular joint 28a allowing the rotation around a first angular axis that can coincide with the first articulation axis 25a. The second joint assembly J14 is similar to the second joint assembly J5 shown in Figure 17 except that the final component 40c is directly fixed to the joint body 26 by an angular joint 29a allowing rotation around a second angular axis 26a. Preferably, the second and third articulation axis 7a and 7b are perpendicular to the first articulation axis 25a and symmetrically displaced with respect to the plane of symmetry which is ideally perpendicular to the first articulation axis 25a and crosses the central axis 1a of the mechanism 800. Similarly, it is preferred that the fourth and fifth axis of articulation 7c and 7d be symmetrically offset with respect to said plane.

Aunque la invención se ha descrito en esta memoria con relación a varias realizaciones preferidas, no hay intención de limitar la invención a esas realizaciones. Se sobreentenderá que serán evidentes para los expertos en la materia diversos cambios y modificaciones en las realizaciones preferidas. Tales cambios y modificaciones Although the invention has been described herein in relation to several preferred embodiments, there is no intention of limiting the invention to those embodiments. It will be understood that various changes and modifications in the preferred embodiments will be apparent to those skilled in the art. Such changes and modifications

55 pueden realizarse sin apartarse del espíritu y ámbito de la presente invención sin disminuir las ventajas empleadas. Por lo tanto, las reivindicaciones incluidas están previstas que cubran tales cambios y modificaciones. 55 can be carried out without departing from the spirit and scope of the present invention without diminishing the advantages employed. Therefore, the included claims are intended to cover such changes and modifications.

Claims (35)

REIVINDICACIONES 1. Un mecanismo para posicionar y orientar un componente final en el espacio con al menos cinco grados de libertad, comprendiendo el mecanismo: 1. A mechanism to position and orient a final component in space with at least five degrees of freedom, the mechanism comprising: una base (1); a base (1); una primera extremidad actuador (A1) que comprende al menos una plataforma (11) conectada a dicha base (1) por una articulación angular (10) permitiendo un grado de libertad giratorio alrededor de un eje central (1a), un primer elemento de extremidad (13) conectado de forma móvil a dicha plataforma con un solo grado de libertad accionado con relación a dicha plataforma, un actuador (101) para accionar dicho primer elemento de extremidad con relación a dicha plataforma, y un segundo elemento de extremidad (15) conectado de forma móvil a dicho primer elemento de extremidad, teniendo dicho segundo elemento de extremidad al menos tres grados de libertad con relación a dicha base, en el que al menos uno de dichos grados de libertad de dicho segundo elemento de extremidad es accionable con relación a dicha base; a first actuating limb (A1) comprising at least one platform (11) connected to said base (1) by an angular joint (10) allowing a degree of rotational freedom around a central axis (1a), a first limb element (13) mobilely connected to said platform with a single degree of freedom actuated in relation to said platform, an actuator (101) for actuating said first end element in relation to said platform, and a second end element (15) mobile connected to said first limb element, said second limb element having at least three degrees of freedom relative to said base, in which at least one of said degrees of freedom of said second limb element is operable in relation to to that base; al menos una segunda, tercera, cuarta y quinta extremidad actuador (A2, A3, A4, A5), comprendiendo cada una de las extremidades actuador al menos un brazo actuador (3) conectado de forma giratoria a dicha base mediante una articulación angular accionada (2) que permite el giro alrededor de un respectivo eje actuador (1a, 2a, 2b), un actuador para accionar dicho brazo actuador con relación a dicha base, comprendiendo además cada una de la segunda, tercera, cuarta y quinta extremidad actuador un antebrazo (5) conectado de forma móvil a dicho brazo actuador de la respectiva extremidad actuador, en el que dicho antebrazo presenta al menos tres grados de libertad con relación a dicho brazo actuador incluyendo un grado de libertad giratorio libre alrededor de un respectivo eje de antebrazo (5a); at least one second, third, fourth and fifth actuator limb (A2, A3, A4, A5), each of the actuator limbs comprising at least one actuator arm (3) rotatably connected to said base by means of an actuated angular joint ( 2) which allows the rotation around a respective actuator shaft (1a, 2a, 2b), an actuator to drive said actuator arm relative to said base, each of the second, third, fourth and fifth actuator limbs also comprising a forearm (5) movably connected to said actuator arm of the respective actuator limb, wherein said forearm has at least three degrees of freedom relative to said actuator arm including a degree of free rotating freedom around a respective forearm axis ( 5a); un primer cuerpo de articulación (20, 24, 25), en el que dicho segundo elemento de extremidad está conectado de forma giratoria a dicho primer cuerpo de articulación y permite el giro con relación a dicho primer cuerpo de articulación alrededor de un primer eje de articulación (20a, 24a, 25a), y en que cada uno de los antebrazos de dichas segunda y tercera extremidad actuador está conectado de forma giratoria a dicho primer cuerpo de articulación y permite el giro relativo a dicho primer cuerpo de articulación alrededor de un respectivo segundo y tercer eje de articulación (20b, 24b, 24c, 7a, 7b) que no es paralelo a dicho eje de antebrazo de la respectiva extremidad actuador; a first articulation body (20, 24, 25), wherein said second limb element is rotatably connected to said first articulation body and allows rotation relative to said first articulation body about a first axis of articulation (20a, 24a, 25a), and in which each of the forearms of said second and third actuator limb is rotatably connected to said first articulation body and allows the rotation relative to said first articulation body around a respective second and third axis of articulation (20b, 24b, 24c, 7a, 7b) that is not parallel to said forearm axis of the respective actuator limb; un segundo cuerpo de articulación (30, 26), en el que cada uno de los antebrazos de dichas cuarta y quinta extremidad actuador está conectado de forma giratoria a dicho segundo cuerpo de articulación y permite el giro con relación a dicho segundo cuerpo de articulación alrededor de un respectivo cuarto y quinto eje de articulación (30b, 7d, 7c) que no es paralelo a dicho eje de antebrazo de la respectiva extremidad actuador; y a second articulation body (30, 26), in which each of the forearms of said fourth and fifth actuator limb is rotatably connected to said second articulation body and allows rotation relative to said second articulation body around of a respective fourth and fifth articulation axis (30b, 7d, 7c) that is not parallel to said forearm axis of the respective actuator limb; Y comprendiendo también el mecanismo dicho componente final (40, 40a, 40b) conectado de forma móvil a cada uno de dicho primer y segundo cuerpo de articulación, teniendo el componente final al menos dos grados de libertad giratorios con relación a dichos primer y segundo cuerpo de articulación tal que dicho componente final puede moverse con al menos cinco grados de libertad con relación a dicha base. the mechanism also comprising said final component (40, 40a, 40b) mobilely connected to each of said first and second articulation body, the final component having at least two degrees of freedom rotating relative to said first and second body of articulation such that said final component can move with at least five degrees of freedom relative to said base.
2. 2.
Un mecanismo según la reivindicación 1, en el que el respectivo eje actuador de cada una de dicha segunda y tercera extremidad actuador es sensiblemente coincidente con dicho eje central (1a). A mechanism according to claim 1, wherein the respective actuator axis of each of said second and third actuator limb is substantially coincident with said central axis (1a).
3. 3.
Un mecanismo según la reivindicación 1, en el que el respectivo eje actuador de cada una de dicha cuarta y quinta extremidad actuador es sensiblemente paralelo con dicho eje central (1a). A mechanism according to claim 1, wherein the respective actuator axis of each of said fourth and fifth actuator limbs is substantially parallel with said central axis (1a).
4. Four.
Un mecanismo según la reivindicación 1, en el que el respectivo eje actuador de cada una de dicha cuarta y quinta extremidad actuador es sensiblemente coincidente con dicho eje central (1a). A mechanism according to claim 1, wherein the respective actuator axis of each of said fourth and fifth actuator limbs is substantially coincident with said central axis (1a).
5. 5.
Un mecanismo según la reivindicación 1, en el que dichos segundo y tercer eje de articulación (20b, 7a, 7b) son sensiblemente paralelos entre sí y perpendiculares a dicho primer eje de la articulación (20a, 25a). A mechanism according to claim 1, wherein said second and third axis of articulation (20b, 7a, 7b) are substantially parallel to each other and perpendicular to said first axis of articulation (20a, 25a).
6. 6.
Un mecanismo según la reivindicación 1, en el que dichos segundo y tercer ejes de articulación (20b) son sensiblemente coincidentes y perpendiculares a dicho primer eje de articulación (20a) y en el que dichos primer, segundo y tercer eje de articulación y los ejes de los antebrazos A mechanism according to claim 1, wherein said second and third articulation axes (20b) are substantially coincident and perpendicular to said first articulation axis (20a) and wherein said first, second and third articulation axes and axes of the forearms
(5a) de dichas segunda y tercera extremidades actuador atraviesan un primer punto común (P1). (5a) of said second and third actuator limbs cross a first common point (P1).
7. 7.
Un mecanismo según la reivindicación 1, en el que dichos cuarto y quinto eje de articulación (30b, 7d, 7c) son sensiblemente paralelos entre sí. A mechanism according to claim 1, wherein said fourth and fifth axis of articulation (30b, 7d, 7c) are substantially parallel to each other.
8. 8.
Un mecanismo según la reivindicación 1, en el que dichos cuarto y quinto eje de articulación (30b) son sensiblemente coincidentes y en el que dichos cuarto y quinto eje de articulación y ejes del antebrazo (5a) de dichas cuarta y quinta extremidades actuador atraviesan un segundo punto común (P2). A mechanism according to claim 1, wherein said fourth and fifth axis of articulation (30b) are substantially coincident and wherein said fourth and fifth axis of articulation and axes of the forearm (5a) of said fourth and fifth actuator limbs pass through a second common point (P2).
9. 9.
Un mecanismo según la reivindicación 1, en el que dicho primer elemento de extremidad (13) está conectado a dicha plataforma (11) mediante una articulación angular accionada (12) permitiendo el giro alrededor de un eje principal (12a), y dicho segundo elemento de extremidad (15) está conectado a dicho primer elemento de extremidad mediante una articulación angular permitiendo el giro alrededor de un eje secundario (14a), y en el que dicho eje principal, dicho eje secundario, y dicho primer eje de articulación (20a, 24a, 25a) son sensiblemente paralelos entre sí y perpendiculares a dicho eje central (1a). A mechanism according to claim 1, wherein said first limb element (13) is connected to said platform (11) by means of an actuated angular joint (12) allowing rotation around a main axis (12a), and said second element of limb (15) is connected to said first limb element by means of an angular joint allowing rotation around a secondary axis (14a), and wherein said main axis, said secondary axis, and said first articulation axis (20a, 24a, 25a) are substantially parallel to each other and perpendicular to said central axis (1a).
10. 10.
Un mecanismo según la reivindicación 1, en el que dicho componente final (40, 40a, 40b) está conectado a dicho primer cuerpo de articulación por un primera (22) y segunda A mechanism according to claim 1, wherein said final component (40, 40a, 40b) is connected to said first articulation body by a first (22) and second
(23) articulación angular en serie permitiendo el giro alrededor de los respectivos primer y segundo eje angular (23a), y en el que dicho componente final está conectado a dicho segundo cuerpo de articulación por una tercera (32) y una cuarta (33) articulación angular en serie permitiendo el giro alrededor de los respectivos tercer y cuarto eje angular (33a). (23) angular joint in series allowing rotation around the respective first and second angular axis (23a), and wherein said final component is connected to said second articulation body by a third (32) and a fourth (33) angular joint in series allowing the rotation around the respective third and fourth angular axis (33a).
11. eleven.
Un mecanismo según la reivindicación 10, en el que dicho primer eje angular es sensiblemente coincidente con dicho primer eje de articulación (20a, 24a, 25a), y en el que dicho segundo eje angular (23a) es perpendicular a dicho primer eje angular e intersecciona con dicho primer eje angular y dicho eje central (1a), y en el que dicho cuarto eje angular (33a) es perpendicular a dicho tercer eje angular e intersecciona con dicho tercer eje angular. A mechanism according to claim 10, wherein said first angular axis is substantially coincident with said first articulation axis (20a, 24a, 25a), and wherein said second angular axis (23a) is perpendicular to said first angular axis e intersects with said first angular axis and said central axis (1a), and wherein said fourth angular axis (33a) is perpendicular to said third angular axis and intersects with said third angular axis.
12. 12.
Un mecanismo según la reivindicación 1, en el que dicho antebrazo (5) y dicho brazo actuador (3) de al menos una de dichas segunda, tercera, cuarta y quinta extremidad A mechanism according to claim 1, wherein said forearm (5) and said actuator arm (3) of at least one of said second, third, fourth and fifth limbs
actuador actuator
(A2, A3, A4, A5) están conectados por tres (A2, A3, A4, TO 5) is it so connected by three
articulaciones joints
angulares en serie (72, 73, 75), teniendo angular in Serie (72, 73, 75), having
dichas sayings
articulaciones angulares ejes de giro que joints angular axes from turn that
interseccionan y mutuamente no paralelos (72a, 73a, 75a). intersect and mutually non-parallel (72a, 73a, 75a).
13. 13.
Un mecanismo según la reivindicación 1, en el que dicho antebrazo (5) y dicho brazo actuador (3) de al menos una de dichas segunda, tercera, cuarta y quinta extremidades actuador (A2, A3, A4, A5) están conectados por una rótula (4). A mechanism according to claim 1, wherein said forearm (5) and said actuator arm (3) of at least one of said second, third, fourth and fifth actuator extremities (A2, A3, A4, A5) are connected by a kneecap (4).
14. 14.
Un mecanismo según la reivindicación 1, que comprende además una herramienta de trabajo (44, 49, 50) montada de forma móvil en dicho componente final (40, 40a, 40b) para el movimiento accionable relativo a éste. A mechanism according to claim 1, further comprising a work tool (44, 49, 50) movably mounted on said final component (40, 40a, 40b) for the actionable movement relative thereto.
15. fifteen.
Un mecanismo según la reivindicación 14, que comprende además un actuador (45) montado en dicha base (1, 1b) y unido de forma operativa a dicha herramienta de trabajo (49, 50), accionando dicho actuador dicha herramienta de trabajo para moverse con relación a dicho componente final (40a, 40b). A mechanism according to claim 14, further comprising an actuator (45) mounted on said base (1, 1b) and operatively attached to said work tool (49, 50), said actuator driving said work tool to move with relation to said final component (40a, 40b).
16. 16.
Un mecanismo según la reivindicación 14, que comprende además un actuador (42) montado en dicho componente final (40) y unido de forma operativa a dicha herramienta de trabajo (44), accionando dicho actuador dicha herramienta de trabajo para moverse con relación a dicho componente final. A mechanism according to claim 14, further comprising an actuator (42) mounted on said final component (40) and operatively attached to said work tool (44), said actuator driving said work tool to move relative to said final component
17. 17.
Un mecanismo según la reivindicación 1, en el que el antebrazo (5) de cada una de dichas segunda y tercera extremidad actuador (A2, A3) está conectado al respectivo brazo actuador (3) con tres grados de libertad giratorios alrededor de un punto de conexión, y en el que los puntos de conexión de dichas segunda y tercera extremidad actuador se mueven sensiblemente en el mismo plano. A mechanism according to claim 1, wherein the forearm (5) of each of said second and third actuator limbs (A2, A3) is connected to the respective actuator arm (3) with three degrees of freedom rotating around a point of connection, and in which the connection points of said second and third actuator limbs move substantially in the same plane.
18. 18.
Un mecanismo según la reivindicación 1, en el que dicho segundo elemento de extremidad (15) está conectado a dicho primer cuerpo de articulación (20, 24, 25) mediante una articulación angular (17) permitiendo el giro alrededor de dicho primer eje de articulación (20a, 24a, 25a), y en el que los antebrazos (5) de dichas segunda y tercera extremidad actuador (A2, A3) están conectados a dicho primer cuerpo de articulación (20, 24, 25) por respectivas articulaciones angulares (7, 9) permitiendo el giro alrededor de dichos segundo y tercer eje de articulación (20b, 24b, 24c, 7a, 7b), A mechanism according to claim 1, wherein said second end element (15) is connected to said first articulation body (20, 24, 25) by means of an angular joint (17) allowing rotation around said first articulation axis (20a, 24a, 25a), and in which the forearms (5) of said second and third actuator limbs (A2, A3) are connected to said first articulation body (20, 24, 25) by respective angular joints (7 , 9) allowing the rotation of said second and third axis of articulation (20b, 24b, 24c, 7a, 7b),
y en el que los antebrazos (5) de dichas cuarta y quinta extremidad actuador (A4, A5) están conectados a dicho segundo cuerpo de articulación (30, 26) por respectivas articulaciones angulares (7) permitiendo el giro alrededor de dichos cuarto y quinto eje de articulación (30b, 7d, 7c). and wherein the forearms (5) of said fourth and fifth actuator limbs (A4, A5) are connected to said second articulation body (30, 26) by respective angular joints (7) allowing rotation around said fourth and fifth articulation shaft (30b, 7d, 7c).
19. 19.
Un mecanismo según la reivindicación 1, que comprende además medios de influencia (L1, L2, L3), apretando dichos medios de influencia dicha plataforma (11) para girarla alrededor de dicho eje central (1a) por al menos uno de los brazos actuador (3) de dicha segunda y tercera extremidad actuador (A2, A3). A mechanism according to claim 1, further comprising influencing means (L1, L2, L3), said influence means squeezing said platform (11) to rotate it around said central axis (1a) by at least one of the actuator arms ( 3) of said second and third actuator tip (A2, A3).
20. twenty.
Un mecanismo según la reivindicación 1, que comprende además medios de influencia (L1, L2, L3), apretando dichos medios de influencia dicha plataforma (11) para girarla alrededor de dicho eje central (1a) tal que los brazos actuador (3) de dicha segunda y tercera extremidad actuador (A2, A3) permanecen a una distancia angular sensiblemente igual desde dicho primer elemento de extremidad (13). A mechanism according to claim 1, further comprising influence means (L1, L2, L3), said influence means tightening said platform (11) to rotate it around said central axis (1a) such that the actuator arms (3) of said second and third actuator limb (A2, A3) remain at a substantially equal angular distance from said first limb element (13).
21. twenty-one.
Un mecanismo según la reivindicación 20, en el que dichos medios de influencia (L1, L2) comprenden: A mechanism according to claim 20, wherein said influence means (L1, L2) comprise:
un brazo de guía (94, 99) conectado de forma giratoria a dicha plataforma (11) por una articulación angular (95) permitiendo un grado de libertad giratorio; y a guide arm (94, 99) rotatably connected to said platform (11) by an angular joint (95) allowing a degree of rotational freedom; Y un primer y segundo brazo de influencia (92, 98) conectado de forma pivotante al brazo actuador (3) de una respectiva de dicha segunda y tercera extremidad actuador (A2, A3) por primeras articulaciones de influencia (91) permitiendo al menos dos grados de libertad giratorios, estando además cada uno de dicho primer y segundo brazo de influencia conectado de forma pivotante a dicho brazo de guía por segundas articulaciones de influencia (93, 97) permitiendo al menos dos grados de libertad giratorios. a first and second influence arm (92, 98) pivotally connected to the actuator arm (3) of a respective of said second and third actuator limb (A2, A3) by first influence joints (91) allowing at least two degrees of freedom rotating, each of said first and second influence arm also being pivotally connected to said guide arm by second influence joints (93, 97) allowing at least two degrees of freedom rotating.
22. 22
Un mecanismo según la reivindicación 21, en el que al menos una de dicha primera y segunda articulación de influencia (91, 93, 97) es una rótula. A mechanism according to claim 21, wherein at least one of said first and second influence articulation (91, 93, 97) is a kneecap.
23. 2. 3.
Un mecanismo según la reivindicación 21, en el que al menos una de dicha primera y segunda articulación de influencia (91, 93, 97) es una articulación universal. A mechanism according to claim 21, wherein at least one of said first and second influence articulation (91, 93, 97) is a universal articulation.
24. 24.
Un mecanismo según la reivindicación 20, en el que dichos medios de influencia (L3) comprenden: A mechanism according to claim 20, wherein said influence means (L3) comprise:
un primer brazo de guía (108) que está conectado de forma giratoria a dicha plataforma (11) por una articulación angular (109) permitiendo un grado de libertad giratorio; a first guide arm (108) which is rotatably connected to said platform (11) by an angular joint (109) allowing a degree of rotational freedom; un segundo brazo de guía (106) conectado de forma giratoria a dicho primer brazo de guía por una articulación angular (107) permitiendo un grado de libertad giratorio; y un primer y segundo brazo de influencia (104) conectado al brazo actuador (3) de un respectivo de dicha segunda y tercera extremidad actuador (A2, A3) por respectivas articulaciones angulares (103) permitiendo un grado de libertad giratorio, cada uno de dichos primer y segundo brazo de influencia estando además conectados de forma pivotante a dicho segundo brazo de guía por articulaciones universales a second guide arm (106) rotatably connected to said first guide arm by an angular joint (107) allowing a degree of rotational freedom; and a first and second influence arm (104) connected to the actuator arm (3) of a respective of said second and third actuator limb (A2, A3) by respective angular joints (103) allowing a degree of rotational freedom, each of said first and second influence arm being further pivotally connected to said second guide arm by universal joints (105) permitiendo dos grados de libertad. (105) allowing two degrees of freedom.
25. Un mecanismo (800) para posicionar y orientar un componente final (40c) en el espacio con al menos tres grados 25. A mechanism (800) for positioning and orienting a final component (40c) in space with at least three degrees de libertad, comprendiendo el mecanismo: of freedom, including the mechanism: Una base (1); A base (1); una primera extremidad actuador (A11) que comprende al menos una plataforma (11) conectada a dicha base por una articulación angular (10) permitiendo un grado de libertad giratorio alrededor de un eje central (1a), un primer elemento de extremidad (13) conectado de forma móvil a dicha plataforma con un solo grado de libertad accionado con relación a dicha plataforma, un actuador (101) para accionar dicho primer elemento de extremidad con relación a dicha plataforma, y un segundo elemento de extremidad (15) conectado de forma móvil a dicho primer elemento de extremidad, teniendo dicho segundo elemento de extremidad al menos tres grados de libertad con relación a dicha base, en el que al menos uno de dichos grados de libertad de dicho segundo elemento de extremidad es accionable con relación a dicha base; a first actuating limb (A11) comprising at least one platform (11) connected to said base by an angular joint (10) allowing a degree of rotational freedom around a central axis (1a), a first limb element (13) mobilely connected to said platform with a single degree of freedom actuated in relation to said platform, an actuator (101) for actuating said first end element in relation to said platform, and a second end element (15) connected so mobile to said first limb element, said second limb element having at least three degrees of freedom relative to said base, in which at least one of said degrees of freedom of said second limb element is operable in relation to said base ; al menos una segunda y tercera extremidad actuador (A12, A13), comprendiendo cada una de las extremidades actuador al menos un brazo actuador (3) conectado de forma giratoria a dicha base mediante una articulación angular accionada (2) que permite el giro alrededor de un respectivo eje actuador, un actuador para accionar dicho brazo actuador con relación a dicha base, cada una de dicha segunda y tercera extremidad actuador comprende además un antebrazo superior e inferior at least a second and third actuator limb (A12, A13), each of the actuator limbs comprising at least one actuator arm (3) rotatably connected to said base by means of an actuated angular joint (2) that allows the rotation around a respective actuator shaft, an actuator for actuating said actuator arm relative to said base, each of said second and third actuator limb further comprises an upper and lower forearm (5) conectado de forma móvil a dicho brazo actuador de la respectiva extremidad actuador, en el que cada uno de dichos antebrazos superior e inferior tiene al menos tres grados de libertad con relación a dicho brazo actuador incluyendo un grado de libertad giratorio libre alrededor de un respectivo eje de antebrazo superior e inferior (5a); (5) mobilely connected to said actuator arm of the respective actuator limb, in which each of said upper and lower forearms has at least three degrees of freedom relative to said actuator arm including a degree of free rotating freedom around a respective upper and lower forearm axis (5a); un primer cuerpo de articulación (20, 25), en el que dicho elemento de extremidad está conectado a dicho primer cuerpo de articulación por una articulación angular (17) permitiendo el giro alrededor de un primer eje de articulación (20a, 25a), y en el que cada antebrazo superior de dicha segunda y tercera extremidad actuador está conectado a dicho primer cuerpo de articulación por una articulación angular (7) permitiendo el giro alrededor de un respectivo segundo y tercer eje de articulación (20b, 7a, 7b) que no es paralelo a dicho eje del antebrazo superior de la respectiva extremidad actuador; a first articulation body (20, 25), wherein said limb element is connected to said first articulation body by an angular joint (17) allowing rotation around a first articulation axis (20a, 25a), and wherein each upper forearm of said second and third actuator limb is connected to said first articulation body by an angular articulation (7) allowing the rotation around a respective second and third articulation axis (20b, 7a, 7b) that does not it is parallel to said axis of the upper forearm of the respective actuator limb; un segundo cuerpo articulación (30, 26), en el que cada uno de los antebrazos inferiores de dichas segunda y tercera extremidad actuador está conectado a dicho segundo cuerpo articulación por un articulación angular (7) permitiendo el giro alrededor de un respectivo cuarto y quinto eje de articulación (30b, 7d, 7c) que no es paralelo a dicho eje del antebrazo inferior de la respectiva extremidad actuador; y a second articulation body (30, 26), in which each of the lower forearms of said second and third actuator limb is connected to said second articulation body by an angular joint (7) allowing the rotation around a respective fourth and fifth articulation axis (30b, 7d, 7c) that is not parallel to said axis of the lower forearm of the respective actuator limb; Y dicho mecanismo comprende también dicho componente final (40c) conectado de forma móvil conectado a dicho primer y segundo cuerpo de articulación, teniendo el componente final al menos un grado de libertad giratorio con relación a dicho primer y segundo cuerpo de articulación tal que dicho componente final puede moverse con al menos tres grados de said mechanism also comprises said final component (40c) mobilely connected connected to said first and second articulation body, the final component having at least a degree of rotational freedom relative to said first and second articulation body such that said final component can move with at least three degrees of libertad con relación a dicha base. freedom in relation to that base.
26. 26.
Un mecanismo según la reivindicación 25, en el que el respectivo eje actuador de cada una de dicha segunda y tercera extremidad actuador (A12, A13) es sensiblemente coincidente con dicho eje central (1a), y en el que cada uno de los antebrazos superiores (5) de dicha segunda y tercera extremidad actuador está conectado al respectivo brazo actuador (3) con tres grados de libertad giratorios alrededor de un respectivo primer punto de conexión, y en el que cada uno de los antebrazos inferiores (5) de dicha segunda y tercera extremidad actuador está conectado al respectivo brazo actuador (3) con tres grados de libertad giratorios alrededor de un respectivo segundo punto de conexión, y en el que dichos primeros puntos de conexión se mueven en un primer plano y dichos segundos puntos de conexión se mueven en un segundo plano sensiblemente paralelo a dicho primer plano. A mechanism according to claim 25, wherein the respective actuator axis of each of said second and third actuator limb (A12, A13) is substantially coincident with said central axis (1a), and in which each of the upper forearms (5) of said second and third actuator limb is connected to the respective actuator arm (3) with three degrees of freedom rotating around a respective first connection point, and in which each of the lower forearms (5) of said second and third actuator limb is connected to the respective actuator arm (3) with three degrees of freedom rotating around a respective second connection point, and wherein said first connection points move in the foreground and said second connection points are they move in the background substantially parallel to said foreground.
27. 27.
Un mecanismo según la reivindicación 25, en el que dicho segundo y tercer eje de articulación (20b, 7a, 7b) son sensiblemente paralelos entre sí y perpendiculares a dicho primer eje de articulación (20a, 25a), y en el que dicho cuarto y quinto eje de articulación (30b, 7d, 7c) son sensiblemente paralelos entre sí. A mechanism according to claim 25, wherein said second and third axis of articulation (20b, 7a, 7b) are substantially parallel to each other and perpendicular to said first axis of articulation (20a, 25a), and wherein said fourth and Fifth axis of articulation (30b, 7d, 7c) are substantially parallel to each other.
28. 28.
Un mecanismo según la reivindicación 25, en el que dicho primer, segundo y tercer eje de articulación (20a, 20b) y los ejes del antebrazo superior (5a) de dicha segunda y tercera extremidad actuador (A12, A13) atraviesan un primer punto común (P1), y en el que dichos cuarto y quinto ejes de articulación (30b) y los ejes del antebrazo inferior (5a) de A mechanism according to claim 25, wherein said first, second and third axis of articulation (20a, 20b) and the axes of the upper forearm (5a) of said second and third actuator limb (A12, A13) cross a first common point (P1), and wherein said fourth and fifth articulation axes (30b) and the axes of the lower forearm (5a) of
dicha segunda y tercera extremidad actuador atraviesan un segundo punto común (P2). said second and third actuator limb pass through a second common point (P2).
29. 29.
Un mecanismo según la reivindicación 25, en el que dicho primer elemento de extremidad (13) está conectado a dicha plataforma (11) por una articulación angular (12) permitiendo el giro alrededor de un eje principal (12a), y dicho segundo elemento de extremidad (15) está conectado a dicho primer elemento de extremidad por una articulación angular (14) permitiendo el giro alrededor de un eje secundario (14a), y en el que dicho eje principal, dicho eje secundario y dicho primer eje de articulación (20a, 25a) son sensiblemente paralelos entre sí y perpendiculares a dicho eje central (1a). A mechanism according to claim 25, wherein said first end member (13) is connected to said platform (11) by an angular joint (12) allowing rotation around a main shaft (12a), and said second element of limb (15) is connected to said first limb element by an angular joint (14) allowing the rotation around a secondary axis (14a), and wherein said main axis, said secondary axis and said first articulation axis (20a , 25a) are substantially parallel to each other and perpendicular to said central axis (1a).
30. 30
Un mecanismo según la reivindicación 25, en el que dicho componente final (40c) está conectado a dicho primer cuerpo de articulación (20, 25) por una articulación angular (28a) permitiendo el giro alrededor de un primer eje angular (28b), y en el que dicho componente final está conectado a dicho segundo cuerpo de articulación (30, 26) por una articulación angular (29a) permitiendo el giro alrededor de un segundo eje angular (29b), en el que dicho primer y segundo eje angular y dicho primer eje de articulación (20a, 25a) son paralelos entre sí. A mechanism according to claim 25, wherein said final component (40c) is connected to said first articulation body (20, 25) by an angular joint (28a) allowing rotation around a first angular axis (28b), and wherein said final component is connected to said second articulation body (30, 26) by an angular joint (29a) allowing the rotation around a second angular axis (29b), wherein said first and second angular axis and said First axis of articulation (20a, 25a) are parallel to each other.
31. 31.
Un mecanismo según la reivindicación 25, en el que dicho componente final (40c) está conectado a dicho primer cuerpo de articulación (20, 25) por una articulación angular (28a) permitiendo el giro alrededor de un primer eje angular (28b), y en el que dicho componente final está conectado a A mechanism according to claim 25, wherein said final component (40c) is connected to said first articulation body (20, 25) by an angular joint (28a) allowing rotation around a first angular axis (28b), and wherein said final component is connected to
dicho segundo cuerpo de articulación (30, 26) por una articulación angular (29a) permitiendo el giro alrededor de un segundo eje angular (29b), en el que dicho primer y segundo eje angular son paralelos entre sí y en el que dicho primer eje angular coincide con dicho primer eje de articulación (20a, 25a). said second articulation body (30, 26) by an angular joint (29a) allowing the rotation around a second angular axis (29b), wherein said first and second angular axis are parallel to each other and in which said first axis angular coincides with said first axis of articulation (20a, 25a).
32. 32
Un mecanismo según la reivindicación 25, en el que cada uno de dicho antebrazo superior e inferior (5) de al menos una de dichas segunda y tercera extremidad actuador (A12, A13) está conectado a dicho brazo actuador (3) por tres articulaciones angulares (72, 73, 75) en serie, teniendo dichas articulaciones angulares ejes de giro que interseccionan y mutuamente no paralelos (72a, 73a, 75a). A mechanism according to claim 25, wherein each of said upper and lower forearm (5) of at least one of said second and third actuator limb (A12, A13) is connected to said actuator arm (3) by three angular joints (72, 73, 75) in series, said angular joints having intersecting and mutually non-parallel axes of rotation (72a, 73a, 75a).
33. 33.
Un mecanismo según la reivindicación 25, en el que al menos una de dicha segunda y tercera extremidad actuador (A12, A13) comprende además una unión común (76) conectada a dicho brazo actuador (3) por una primera articulación angular (77), y en el que dicha unión común está conectada a cada uno de dichos antebrazos superior e inferior (5) por una segunda y tercera articulación angular (73, 75) en serie, teniendo dicha primera articulación angular y las respectivas segunda y tercera articulación angular ejes de rotación (73a, 75a, 77a) que interseccionan y mutuamente no paralelos. A mechanism according to claim 25, wherein at least one of said second and third actuator end (A12, A13) further comprises a common joint (76) connected to said actuator arm (3) by a first angular joint (77), and wherein said common joint is connected to each of said upper and lower forearms (5) by a second and third angular joint (73, 75) in series, said first angular joint having the respective second and third angular joint axes of rotation (73a, 75a, 77a) that intersect and mutually non-parallel.
34. 3. 4.
Un mecanismo según la reivindicación 25, en el que cada uno de dicho antebrazo superior e inferior (5) de al menos una de dicha segunda y tercera extremidad actuador (A12, A13) está conectado a dicho brazo actuador (3) por una rótula (4). A mechanism according to claim 25, wherein each of said upper and lower forearm (5) of at least one of said second and third actuator limb (A12, A13) is connected to said actuator arm (3) by a kneecap ( 4).
35. 35
Un mecanismo según la reivindicación 25, que comprende además una herramienta de trabajo (44, 49, 50) montada de forma móvil en dicho componente final (40c) para el movimiento accionable relativo a éste. A mechanism according to claim 25, further comprising a work tool (44, 49, 50) movably mounted on said final component (40c) for the actionable movement relative thereto.
5 36. Un mecanismo según la reivindicación 25, que comprende además un actuador (45) montado en dicha base (1) y unido de forma operativa a dicha herramienta de trabajo (49, 50), accionando dicho actuador dicha herramienta de trabajo para moverse con relación a dicho componente final (40c). A mechanism according to claim 25, further comprising an actuator (45) mounted on said base (1) and operatively attached to said work tool (49, 50), said actuator driving said work tool to move in relation to said final component (40c). 10 37. Un mecanismo según la reivindicación 35, que comprende además un actuador (42) montado en dicho componente final (40c) y unido de forma operativa a dicha herramienta de trabajo (44), accionando dicho actuador dicha herramienta de trabajo para moverse con relación a dicho componente final. A mechanism according to claim 35, further comprising an actuator (42) mounted on said final component (40c) and operatively attached to said work tool (44), said actuator driving said work tool to move with relation to said final component. 15 38. Un mecanismo según la reivindicación 25, que comprende además medios de influencia (L1, L2, L3), empujando dichos medios de influencia dicha plataforma (11) para girar alrededor de dicho eje central (1a) tal que los brazos actuador (3) de la segunda y tercera extremidad actuador A mechanism according to claim 25, further comprising influence means (L1, L2, L3), said influence means pushing said platform (11) to rotate around said central axis (1a) such that the actuator arms ( 3) of the second and third actuator limb 20 (A12, A13) permanecen a una distancia angular sensiblemente igual desde dicho primer elemento de extremidad (13). 20 (A12, A13) remain at a substantially equal angular distance from said first limb element (13).
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