专利名称：一种含两个闭环子链的可控机构式的并联机构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及机器人领域，特别是一种含两个闭环子链的可控机构式的并联机构。
背景技术：
并联机构和传统的串联机构相比较，具有以下特点:无累积误差，精度较高；驱动装置可置于定平台上或接近定平台的位置，这样运动部分重量轻，速度高，动态响应好；结构紧凑，刚度高，承载能力大。由于并联机构本身就比较复杂，如果分支再含有闭环的话，其机构将会更加复杂，所以一般来说，对称的、分支不含闭环的并联机构才会具有最典型的性质，但是如果闭环应用的恰当，并联机构的性能将会更加卓越，如著名的delta机构。另外，现有的并联机构，其支链受连接方式的限制，一般只有一个主动杆连接在固结在机架上的驱动上，这样的话多自由度并联机构为实现其运动就需要多条支链或采取支链上串联多个主动杆的方式，然而多条支链的并联机构结构复杂控制困难，支链上串联多个主动杆会影响并联机构的运动性能。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种含两个闭环子链的可控机构式的并联机构，解决传统并联机构一条支链多个驱动不能同时连接在机架上的缺点。本实用新型通过以下技术方案达到上述目的:一种含两个闭环子链的可控机构式的并联机构，包括一个四杆机构闭环子链和一个五杆机构闭环子链，其结构和连接方式为:所述四杆机构闭环子链由第一连杆11、第二连杆15、第三连杆17、第四连杆33、第一滑块13、第一虎克铰7、动平台4及 机架I连接而成，第一连杆11 一端通过第一转动副2连接在机架I上，第一连杆11另一端通过第一移动副12与第一滑块13连接，第一滑块13另一端通过第二转动副14与第二连杆15 —端连接，第二连杆15另一端通过第三转动副16与第三连杆17连接，第三连杆17另一端和第四连杆33 —端通过第四转动副10与第一虎克铰7的下顶支9连接，第一虎克铰7的上顶支8通过第五转动副5与动平台4 一端连接，第四连杆33另一端通过第六转动35副与固定在第一连杆11上的第一支座34连接，所述五杆机构闭环子链由第五连杆27、第六连杆23、第七连杆21、第八连杆32、第九连杆30、第二滑块25、第二支座28、第二虎克铰7、动平台4及机架I连接而成，第五连杆27 一端通过第七转动3副连接到机架I上，第五连杆27另一端通过第二移动副26与第二滑块25连接，第二滑块25另一端通过第八转动副24与第六连杆23连接，第六连杆23另一端通过第三移动副22和第七连杆21连接，第七连杆21另一端和第八连杆32 —端通过第九转动副39与第二虎克铰36的下顶支38连接，第二虎克铰36的上顶支37通过第十转动副6与动平台4另一端连接，第八连杆32另一端通过第十一转动副31与第九连杆30连接，第九连杆30另一端通过第十二转动副29与固定在第五连杆27上的第二支座28连接，[0007]所述第一移动副、第二移动副、第一转动副、第七转动副旋转轴线相互平行，第五转动副与第十转动副旋转轴线相互平行。本实用新型的突出优点在于:1、通过闭环子链控制机构的运动，机构支链可有多个连杆连接在机架上；2、所有连杆都连接在机架上，杆件做成轻杆，机构运动惯量小，动力学性能好；3、通过在动平台上安装各种不同用途的末端执行器，本机构可应用到抓取、搬运、码垛等工作中。
图1为本实用新型所述一种含两个闭环子链的可控机构式的并联机构的第一结构示意图。图2为本实用新型所述一种含两个闭环子链的可控机构式的并联机构的第二结构示意图。图3为本实用新型所述一种含两个闭环子链的可控机构式的并联机构的支座示意图。图4为本实用新型所述一种含两个闭环子链的可控机构式的并联机构的动平台示意图。图5为本实用新型所述一种含两个闭环子链的可控机构式的并联机构的第一虎克铰示意图。
图6为本实用新型所述一种含两个闭环子链的可控机构式的并联机构的第二虎克铰示意图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本实用新型的技术方案作进一步说明。对照图1、图3、图4、图5和图6，一种含两个闭环子链的可控机构式的并联机构，包括一个四杆机构闭环子链和一个五杆机构闭环子链，其结构和连接方式为:所述四杆机构闭环子链由第一连杆11、第二连杆15、第三连杆17、第四连杆33、第一滑块13、第一虎克铰7、动平台4及机架I连接而成，第一连杆11 一端通过第一转动副2连接在机架I上，第一连杆11另一端通过第一移动副12与第一滑块13连接，第一滑块13另一端通过第二转动副14与第二连杆15 —端连接，第二连杆15另一端通过第三转动副16与第三连杆17连接，第三连杆17另一端和第四连杆33 —端通过第四转动副10与第一虎克铰7的下顶支9连接，第一虎克铰7的上顶支8通过第五转动副5与动平台4 一端连接，第四连杆33另一端通过第六转动35副与固定在第一连杆11上的第一支座34连接，所述五杆机构闭环子链由第五连杆27、第六连杆23、第七连杆21、第八连杆32、第九连杆30、第二滑块25、第二支座28、第二虎克铰7、动平台4及机架I连接而成，第五连杆27 一端通过第七转动3副连接到机架I上，第五连杆27另一端通过第二移动副26与第二滑块25连接，第二滑块25另一端通过第八转动副24与第六连杆23连接，第六连杆23另一端通过第三移动副22和第七连杆21连接，第七连杆21另一端和第八连杆32 —端通过第九转动副39与第二虎克铰36的下顶支38连接，第二虎克铰36的上顶支37通过第十转动副6与动平台4另一端连接，第八连杆32另一端通过第十一转动副31与第九连杆30连接，第九连杆30另一端通过第十二转动副29与固定在第五连杆27上的第二支座28连接，所述第一移动副、第二移动副、第一转动副、第七转动副旋转轴线相互平行，第五转动副与第十转动副旋转轴线相互平行。
对照图2、图3、图4、图5和图6，第一连杆在所在平面内的运动可实现动平台4的空间运动。
权利要求1.一种含两个闭环子链的可控机构式的并联机构，包括一个四杆机构闭环子链和一个五杆机构闭环子链，其结构和连接方式为: 所述四杆机构闭环子链由第一连杆、第二连杆、第三连杆、第四连杆、第一滑块、第一虎克铰、动平台及机架连接而成，第一连杆一端通过第一转动副连接在机架上，第一连杆另一端通过第一移动副与第一滑块连接，第一滑块另一端通过第二转动副与第二连杆一端连接，第二连杆另一端通过第三转动副与第三连杆连接，第三连杆另一端和第四连杆一端通过第四转动副与第一虎克铰的下顶支连接，第一虎克铰上顶支通过第五转动副与动平台一端连接，第四连杆另一端通过第六转动副与固定在第一连杆上的第一支座连接， 所述五杆机构闭环子链由第五连杆、第六连杆、第七连杆、第八连杆、第九连杆、第二滑块、第二支座、第二虎克铰、动平台及机架连接而成，第五连杆一端通过第七转动副连接到机架上，第五连杆另一端通过第二移动副与第二滑块连接，第二滑块另一端通过第八转动副与第六连杆连接，第六连杆另一端通过第三移动副与第七连杆连接，第七连杆另一端和第八连杆一端通过第九转动副与第二虎克铰的下顶支连接，第二虎克铰的上顶支通过第十转动副与动平台另一端连接，第八连杆另一端通过第十一转动副与第九连杆连接，第九连杆另一端通过第十二转动副与固定在第五连杆上的第二支座连接， 所述第一移动 副、第二移动副、第一转动副、第七转动副旋转轴线相互平行，第五转动副与第十转动副旋转轴线相互平行。
专利摘要一种含两个闭环子链的可控机构式的并联机构，包括一个四杆机构闭环子链和五杆机构闭环子链子链。所述四杆机构闭环子链可控制第一连杆所在四杆机构闭环子链所在平面内运动，所述五杆机构闭环子链可控制第五连杆所在五杆机构闭环子链所在平面内运动，第一连杆和第五连杆的运动可实现动平台的空间运动。本实用新型通过两个闭环子链来控制实现，两个闭环子链、第一连杆和第五连杆的空间运动，从而实现动平台的空间运动，具有结构紧凑控制简单的优点，且所有连杆都连接在机架上，杆件能做成轻杆，机构运动惯量小，动力学性能好。
文档编号B25J9/00GK203109939SQ201220733390
公开日2013年8月7日 申请日期2012年12月27日 优先权日2012年12月27日
发明者蔡敢为, 胥刚, 王小纯, 潘宇晨, 吕姗姗, 高德中, 于腾, 丁侃 申请人:广西大学