含平面副的六自由度并联机器人的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于机械制造技术领域，具体是涉及一种含平面副的六自由度并联机器人。
【背景技术】
[0002]并联机器人具有刚度大、承载力高、速度大、加速度大、位置反解容易等优点，在诸如运动模拟器、并联机床等需要高刚度、高精度或者大载荷而无须很大工作空间的领域内得到了广泛应用。
[0003]1965年Stewart提出了一种6自由度的并联机构，并建议用于飞行器和宇宙飞船，还可以作为新型机床的设计基础。后期J.Tindale建议将该形式的机构用于矿山开采机构和海上钻井平台，1978年澳大利亚Hunt教授将Stewart平台作为机器人的机械手，发展到现在这一领域的研究变得更为深入和广泛。比如重庆大学提出了一种六自由度高机动高精度的实用并联机器人，该机器人采用六个直线电机驱动。汕头大学提出的少支链六自由度并联机器人采用了三条相同支链和一条中间主动运动支链，具有较高的灵活度，同时还提出一种绳杆混合驱动的少支链六自由度并联机器人，可用于电视电影传媒行业的自动电视摄像机等位姿调节场合。常州大学提出一种全解析的六自由度部分解耦并联操作装置，该装置含有三条完全不同的主干支链，通过驱动机构中的六个转动副，即可获得动平台三维平移和三维转动输出。
[0004]尽管国内外有许多学者研究六自由度并联机器人，提出了各种新型的结构形式，但其中多数是通过改变传统的Stewart并联机器人的六条支链的空间布局达到不同的机器人性能这一目的，而采用新型运动副和新型支链获得的六自由度并联机器人还相对较少。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种含平面副的六自由度并联机器人。其技术方案为:
一种含平面副的六自由度并联机器人，包括固定平台、运动平台和连接于固定平台与运动平台之间的六条结构相同的支链，其特征在于:固定平台为具有六个侧面的六棱台，每个侧面均含有矩形中空结构，圆盘滑块通过镶嵌在边缘的滚珠可动的嵌入到固定平台的矩形中空结构里面，与固定平台共同组成平面运动副，六条支链均含有定长杆和伸缩杆，其中定长杆的一端与运动平台固接，另一端通过虎克铰与伸缩杆的一端连接，伸缩杆的另一端与圆盘滑块的一面固接，伸缩杆的中心轴线与相应圆盘滑块和固定平台组成的平面运动副的运动平面垂直。
[0006]本发明与现有技术相比，其优点为:(1)通过控制六个伸缩杆的长度实现运动平台的六自由度运动，驱动方式简便易行；(2)机器人结构中避免了球铰的引入，能够有效降低加工制造成本、提高机器人刚度和运动精度。
【附图说明】
[0007]图1是本发明实施例的结构示意图。
[0008]图中:1、虎克铰2、伸缩杆3、圆盘滑块4、滚珠5、定长杆6、固定平台7、
运动平台。
【具体实施方式】
[0009]固定平台6为具有六个侧面的六棱台，每个侧面均含有矩形中空结构，圆盘滑块3通过镶嵌在边缘的滚珠4可动的嵌入到固定平台6的矩形中空结构里面，与固定平台6共同组成平面运动副，六条支链均含有定长杆5和伸缩杆2，其中定长杆5的一端与运动平台7固接，另一端通过虎克铰I与伸缩杆2的一端连接，伸缩杆2的另一端与圆盘滑块3的一面固接，伸缩杆2的中心轴线与相应圆盘滑块3和固定平台6组成的平面运动副的运动平面垂直。
【主权项】
1.一种含平面副的六自由度并联机器人，包括固定平台(6)、运动平台(7)和连接于固定平台(6)与运动平台(7)之间的六条结构相同的支链，其特征在于:固定平台(6)为具有六个侧面的六棱台，每个侧面均含有矩形中空结构，圆盘滑块(3)通过镶嵌在边缘的滚珠(4)可动的嵌入到固定平台(6)的矩形中空结构里面，与固定平台(6)共同组成平面运动畐O，六条支链均含有定长杆(5)和伸缩杆(2)，其中定长杆(5)的一端与运动平台(7)固接，另一端通过虎克铰(I)与伸缩杆(2)的一端连接，伸缩杆(2)的另一端与圆盘滑块(3)的一面固接，伸缩杆(2)的中心轴线与相应圆盘滑块(3)和固定平台(6)组成的平面运动副的运动平面垂直。
【专利摘要】本发明提供一种含平面副的六自由度并联机器人，包括固定平台、运动平台和连接于固定平台与运动平台之间的六条结构相同的支链，其特征在于：固定平台为具有六个侧面的六棱台，每个侧面均含有矩形中空结构，圆盘滑块通过镶嵌在边缘的滚珠可动的嵌入到固定平台的矩形中空结构里面，与固定平台共同组成平面运动副，六条支链均含有定长杆和伸缩杆，其中定长杆的一端与运动平台固接，另一端通过虎克铰与伸缩杆的一端连接，伸缩杆的另一端与圆盘滑块的一面固接，伸缩杆的中心轴线与相应圆盘滑块和固定平台组成的平面运动副的运动平面垂直。本发明通过驱动六个伸缩杆实现运动平台的六自由度运动，同时无球铰的设计方案能有效的降低制造成本、提高刚度和运动精度。
【IPC分类】B25J9/00
【公开号】CN105196278
【申请号】CN201510763987
【发明人】宫金良, 张彦斐, 陈超
【申请人】山东理工大学
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年11月11日