体旋转，以得到具有更大工作空间机架占地比的制造装备。
[0070]尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的【具体实施方式】，上述的【具体实施方式】仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种含多轴转动支架的五自由度混联机器人，包括有定位头(6)和末端与定位头(6)串接的动平台(5)，以及第一长度调节装置(13)、第二长度调节装置(23)、第三长度调节装置(33)和第四长度调节装置(43)，其特征在于，还设置有第一转动支架(12)和第二转动支架(42)，所述第一转动支架(12)的两侧端分别各通过一自由度铰链旋转地连接有一个第一固定轴座(11)，所述第二转动支架(42)的两侧端分别各通过一自由度铰链旋转地连接有一个第二固定轴座(41)，所述第一长度调节装置(13)的一端贯穿所述第一转动支架(12)的中部与动平台(5)固定连接，所述第二长度调节装置(23)和第三长度调节装置(33)的一端分别贯穿所述第一转动支架(12)对应地通过第二铰链(24)和第三铰链(34)与动平台(5)连接，所述第二长度调节装置(23)和第三长度调节装置(33)对称地设置于第一长度调节装置(13)的两侧，所述第一长度调节装置(13)、第二长度调节装置(23)和第三长度调节装置(33)的中部分别各通过具有一个转动自由度的铰链连接在第一转动支架(12)上，所述第四长度调节装置(43)的一端贯穿第二转动支架(42)通过第四铰链(44)与动平台(5)连接，所述第四长度调节装置(43)的中部通过具有一个转动自由度铰链旋转地连接在第二转动支架(42)上。2.根据权利要求1所述的一种含多轴转动支架的五自由度混联机器人，其特征在于，所述第四铰链(44)为具有三个转动自由度的球铰链，且三个转动轴线不共线但相交于一点。3.根据权利要求1所述的一种含多轴转动支架的五自由度混联机器人，其特征在于，连接所述第一固定轴座(11)和第一转动支架(12)的转动轴线与连接所述第一转动支架(12)和第一长度调节装置(13)的转动轴线垂直相交；连接所述第二固定轴座(41)和第二转动支架(42)的转动轴线与连接所述第二转动支架(42)和第四长度调节装置(43)的转动轴线垂直相交；连接所述第一长度调节装置(13)和第一转动支架(12)的转动轴线、连接所述第二长度调节装置(23)和第一转动支架(12)的转动轴线以及连接所述第三长度调节装置(33)与第一转动支架(12)的转动轴线这三条轴线相互平行，所述第一长度调节装置(13)、第二长度调节装置(23)和第三长度调节装置(33)的运动平面为同一平面。4.根据权利要求1所述的一种含多轴转动支架的五自由度混联机器人，其特征在于，所述第一转动支架(12)包括有一体形成的位于中部的能够贯穿第一长度调节装置(13)并用于实现第一长度调节装置(13)与第一转动支架(12)旋转连接的中心孔(123)，位于所述中心孔(123)的两侧分别能够贯穿第二长度调节装置(23)和第三长度调节装置(33)并用于实现第二长度调节装置(23)和第三长度调节装置(33)与第一转动支架(12)旋转连接的第二侧孔(124)和第三侧孔(125)，以及分别位于第一转动支架(12)两侧端的用于实现第一转动支架(12)与两个第一固定轴座(11)旋转连接的两个侧端孔(122、121)，其中，所述的两个侧端孔(122、121)同轴，轴线为纵轴(axisll)，所述中心孔(123)、第二侧孔(124)和第三侧孔(125)的轴线分别为第一横轴(axisl3)、第二横轴(axis23)、第三横轴(axis33)且三条轴线相互平行，所述第一横轴(axisl3)和纵轴(axisll)垂直相交。5.根据权利要求1所述的一种含多轴转动支架的五自由度混联机器人，其特征在于，所述的第一长度调节装置(13)包括有:第一伸缩杆(131)和套在所述第一伸缩杆(131)上的内圈(132)，所述内圈(132)的外周面上形成有用于与所述的第一转动支架(12)铰接的第一连接销轴(135)，所述的第一伸缩杆(131)上沿轴向固定设置有导轨(133)，所述内圈(132)的内周面上对应所述导轨(133)固定设置有能够滑动地嵌入在所述导轨(133)内使所述第一伸缩杆(131)与所述内圈(132)构成移动副的滑块(134)。6.根据权利要求1所述的一种含多轴转动支架的五自由度混联机器人，其特征在于，所述的第二长度调节装置(23)、第三长度调节装置(33)和第四长度调节装置(43)结构相同，均包括:外管(232/332/432)，伺服电机(231/331/431)和第二伸缩杆(233/333/433)，所述伺服电机(231/331/431)连接在外管(232/332/432)的一端，所述第二伸缩杆(233/333/433)的一端插入在所述外管(232/332/432)的另一端内，其中，所述外管(232/332/432)的外周面上设置有用于与所述的第一转动支架(12)或第二转动支架(42)铰接的第二连接销轴(238/338/438)，所述的第二伸缩杆(233/333/433)上沿轴向设置有键槽(237/337/437)，所述外管(232/332/432)的内周面上固定连接有能够嵌入到所述键槽(237/337/437)内，并与键槽(237/337/437)配合，使外管(232/332/432)和第二伸缩杆(233/333/433)构成移动副的导向键(234/334/434)，所述第二伸缩杆(233/333/433)插入到外管(232/332/432)内的这一端固定连接有螺母(236/336/436)，所述伺服电机(231/331/431)的驱动部连接丝杠(235/335/435)，所述螺母(236/336/436)与所述丝杆(235/335/435)螺纹连接构成螺旋移动副，实现第二伸缩杆(233/333/433)相对外管(232/332/432)前后移动，所述第二伸缩杆(233/333/433)的另一端对应连接第二铰链(24)或第三铰链(34)或第四铰链(44)。7.根据权利要求1所述的一种含多轴转动支架的五自由度混联机器人，其特征在于，所述的第二铰链(24)和第三铰链(34)均为具有一个转动自由度的铰链；连接所述第二长度调节装置(23)与动平台(5)的转动轴线和连接所述第三长度调节装置(33)与动平台(5)的转动轴线分别与连接所述第一长度调节装置(13)与第一转动支架(12)的转动轴线相互平行。8.根据权利要求1所述的一种含多轴转动支架的五自由度混联机器人，其特征在于，所述的第二铰链(24)和第三铰链(34)均为具有两个转动自由度的铰链，且两个转动自由度的转动轴线不共线但相交于一点。9.根据权利要求1所述的一种含多轴转动支架的五自由度混联机器人，其特征在于，所述的第二铰链(24)和第三铰链(34)均为具有三个转动自由度的球铰链，且三个转动自由度的转动轴线不共线但相交于一点。10.根据权利要求6所述的一种含多轴转动支架的五自由度混联机器人，其特征在于，所述的第二长度调节装置(23)、第三长度调节装置(33)和第四长度调节装置(43)还能够采用液压或气压驱动结构替换伺服电机(231/331/431)。
【专利摘要】一种含多轴转动支架的五自由度混联机器人，在第一转动支架的两侧端各通过一自由度铰链旋转地连接有第一固定轴座，第二转动支架的两侧端各通过一自由度铰链旋转地连接有第二固定轴座，第一长度调节装置的一端贯穿第一转动支架与动平台固定连接，第二长度调节装置和第三长度调节装置设置于第一长度调节装置的两侧，且一端分别贯穿第一转动支架与动平台连接，第一长度调节装置、第二长度调节装置和第三长度调节装置的中部分别铰接在第一转动支架上，第四长度调节装置的一端贯穿第二转动支架与动平台连接，第四长度调节装置的中部铰接在第二转动支架上。本发明有效地减少了构件数目降低了制造成本，具有良好的制造和装配工艺性，便实现闭环控制。
【IPC分类】B25J9/08
【公开号】CN104985596
【申请号】CN201510401279
【发明人】黄田, 董成林, 刘海涛, 秦旭达, 梅江平, 刘祺, 汪满新
【申请人】天津大学
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2015年7月9日