专利名称：一种空间三维平动一维整周转动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，特别是一种空间三维平动一维整周转动的并联机构。
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；完全对称的并联机构具有较好的各向同性。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空间三维平动一维整周转动的并联机构，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空间三维平动一维整周转动的并联机构，包括第一 RRRR闭环子链、第二 RRRR闭环子链和执行机构子链。所述第一 RRRR闭环子链由第一主动杆、第二主动杆、第一连杆、第二连杆及机架连接而成，第一主动杆一端通过第一转动副连接到机架上，第一主动杆另一端通过第二转动副与第一连杆连接，第一连杆另一端通过第三转动副与第二连杆连接，第二连杆另一端通过第四转动副与第二主动杆连接，第二主动杆另一端通过第一转动副与机架连接。所述第二 RRRR闭环子链由第三主动杆、第四主动杆、第三连杆、第四连杆及机架连接而成，第三主动杆一端通过第一转动副连接到机架上，第三主动杆另一端通过第五转动副与第三连杆连接，第三连杆另一端通过第六转动副与第四连杆连接，第四连杆另一端通过第七转动副与第四主动杆连接，第四主动杆另一端通过第一转动副与机架连接。所述执行机构子链由第一转台、第二转台、第五连杆、第六连杆、第七连杆、第八连杆及动平台连接而成，第一转台通过第三转动副与第一连杆连接，第一转台通过第六转动副与第三连杆连接，第一转台通过第八转动副与第五连杆连接，第五连杆另一端通过第十转动副与动平台和第七连杆连接，第一转台通过第九转动副与第六连杆连接，第六连杆另一端通过第十转动副与动平台连接，第七连杆另一端通过第十三转动副与第二转台连接，第八连杆另一端通过第十四转动副与第二转台连接，第二转台通过第六转动副与第三连杆和第四连杆连接，第三连杆通过第五转动副与第三主动杆连接，第三主动杆通过第一转动副与机架连接，第四连杆通过第七转动副与第四主动杆连接，第四主动杆通过第一转动副与机架连接，第一转台和第二转台的运动和实现动平台的三位平动和一维整周转动。所述第一转动副、第二转动副、第三转动副、第四转动副、第五转动副、第六转动畐O、第七转动副的旋转轴线相互平行，第五连杆与第六连杆等长平行，第七连杆与第八连杆等长平行。本实用新型的突出优点在于I、通过闭环子链控制机构的运动，机构支链可有多个主动杆连接在机架上； 2、所有主动杆都连接在机架上，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I为本实用新型所述一种空间三维平动一维整周转动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空间三维平动一维整周转动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空间三维平动一维整周转动的并联机构的第一工作示意图。图4为本实用新型所述一种空间三维平动一维整周转动的并联机构的第二工作示意图。
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I和图2，一种空间三维平动一维整周转动的并联机构，包括第一 RRRR闭环子链、第二 RRRR闭环子链和执行机构子链。所述第一 RRRR闭环子链由第一主动杆2、第二主动杆10、第一连杆4、第二连杆8及机架I连接而成，第一主动杆2 —端通过第一转动副11连接到机架I上，第一主动杆2另一端通过第二转动副3与第一连杆4连接，第一连杆4另一端通过第三转动副5与第二连杆8连接，第二连杆8另一端通过第四转动副9与第二主动杆10连接，第二主动杆10另一端通过第一转动副11与机架I连接。所述第二 RRRR闭环子链由第三主动杆12、第四主动杆20、第三连杆14、第四连杆18及机架I连接而成，第三主动杆12—端通过第一转动副11连接到机架I上，第三主动杆12另一端通过第五转动副13与第三连杆14连接，第三连杆14另一端通过第六转动副15与第四连杆18连接，第四连杆18另一端通过第七转动副19与第四主动杆20连接，第四主动杆20另一端通过第一转动副11与机架I连接。所述执行机构子链由第一转台5、第二转台15、第五连杆21、第六连杆22、第七连杆26、第八连杆27及动平台23连接而成，第一转台5通过第八转动副7与第五连杆21连接，第五连杆21另一端通过第十转动副24与动平台23和第七连杆26连接，第一转台5通过第九转动副6与第六连杆22连接，第六连杆22另一端通过第i^一转动副25与动平台23连接，第七连杆26另一端通过第十三转动副16与第二转台15连接，第八连杆27另一端通过第十四转动副17与第二转台15连接，第二转台15通过第六转动副15与第三连杆14和第四连杆18连接，第三连杆14通过第五转动副13与第三主动杆12连接，第三主动杆12通过第一转动副11与机架I连接，第四连杆18通过第七转动副19与第四主动杆20连接，第四主动杆20通过第一转动副11与机架I连接，第一转台5和第二转台15的运动和实现动平台23的三位平动和一维整周转动。所述第一转动副11、第二转动副3、第三转动副5、第四转动副9、第五转动副13、第六转动副15、第七转动副19的旋转轴线相互平行，第五连杆21与第六连杆22等长平行，第七连杆26与第八连杆27等长平行。
权利要求1. 一种空间三维平动一维整周转动的并联机构，包括第一 RRRR闭环子链、第二 RRRR闭环子链和执行机构子链，其特征在于，其结构和连接方式为 所述第一 RRRR闭环子链由第一主动杆、第二主动杆、第一连杆、第二连杆及机架连接而成，第一主动杆一端通过第一转动副连接到机架上，第一主动杆另一端通过第二转动副与第一连杆连接，第一连杆另一端通过第三转动副与第二连杆连接，第二连杆另一端通过第四转动副与第二主动杆连接，第二主动杆另一端通过第一转动副与机架连接， 所述第二 RRRR闭环子链由第三主动杆、第四主动杆、第三连杆、第四连杆及机架连接而成，第三主动杆一端通过第一转动副连接到机架上，第三主动杆另一端通过第五转动副与第三连杆连接，第三连杆另一端通过第六转动副与第四连杆连接，第四连杆另一端通过第七转动副与第四主动杆连接，第四主动杆另一端通过第一转动副与机架连接 ， 所述执行机构子链由第一转台、第二转台、第五连杆、第六连杆、第七连杆、第八连杆及动平台连接而成，第一转台通过第三转动副与第一连杆连接，第一转台通过第六转动副与 第三连杆连接，第一转台通过第八转动副与第五连杆连接，第五连杆另一端通过第十转动副与动平台和第七连杆连接，第一转台通过第九转动副与第六连杆连接，第六连杆另一端通过第十转动副与动平台连接，第七连杆另一端通过第十三转动副与第二转台连接，第八连杆另一端通过第十四转动副与第二转台连接，第二转台通过第六转动副与第三连杆和第四连杆连接，第三连杆通过第五转动副与第三主动杆连接，第三主动杆通过第一转动副与机架连接，第四连杆通过第七转动副与第四主动杆连接，第四主动杆通过第一转动副与机架连接， 所述第一转动副、第二转动副、第三转动副、第四转动副、第五转动副、第六转动副、第七转动副的旋转轴线相互平行，第五连杆与第六连杆等长平行，第七连杆与第八连杆等长平行。
专利摘要一种空间三维平动一维整周转动的并联机构，包括第一RRRR闭环子链、第二RRRR闭环子链和执行机构子链。所述第一RRRR闭环子链可控制第一转台在第一RRRR闭环子链所在平面内运动，第二RRRR闭环子链可控制第二转台在第二RRRR闭环子链所在平面内运动，第一转台和第二转台的运动可实现动平台三维平动一维整周转动的空间四自由度运动。本实用新型通过两个闭环子链来控制两个转台在平面的运动，从而实现动平台的空间四自由度运动，所有主动杆都连接在机架上，杆件能做成轻杆，机构运动惯量小，动力学性能好。
文档编号B25J9/08GK202556402SQ20122012057
公开日2012年11月28日 申请日期2012年3月28日 优先权日2012年3月28日
发明者蔡敢为, 王红州, 潘宇晨, 胥刚, 张 林, 王小纯 申请人:广西大学