平面两自由度柔性并联机械臂的制作方法
【专利摘要】一种平面两自由度柔性并联机械臂，属于机电领域。其包括柔性臂、直线电机、基座。多个直线电机均匀布置安装在基座上，直线电机与基座之间无相对运动，直线电机之间夹角相等且在同一平面内。柔性臂为一体件，柔性臂上中心位置有一大凸台，大凸台中心有一个大固定孔。大凸台的周围均匀固接有柔性薄片，每个柔性薄片的末端分别固接有小凸台，柔性臂上的小凸台固接在直线电机上的滑块上，小凸台与滑块无相对运动。本发明结构简单，便于该并联机械臂的微型化。同时本发明安装方便，对零件加工精度要求低，机器的运动精度高，成本低廉，在工业上将会有相当大的运用前景。
【专利说明】平面两自由度柔性并联机械臂
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种平面两自由度柔性并联机械臂，属于机电领域，应用于精密元器件制造、机器人等方面。
【背景技术】
[0002]并联机构在工业和医疗等诸多行业应用广泛，并联机械臂和并联移动平台更是被大量地应用在搬运机械臂、医疗精密操作机械手等设备上。相比串联机械臂，并联机械臂具有更高的结构刚度和系统精度。然而，并联机械臂的加工和装配精度制约着机器精度的提升。而在实际的加工装配中，并联机械臂上大量存在的转动副关节和数量较多的其它零件直接影响了机器的各方面性能。此外，在微型的移动平台上如果仍然使用转动副，那么对转轴和孔的尺寸精度要求将会相当高。为了解决以上问题，需要设计一种全新的并联移动平台，它能够以最少的零件数量实现并联移动平台的各种功能，同时降低对加工精度和安装精度的要求，减少繁杂的装配工作，提高机器的定位精度。另一方面，也便于并联移动平台的微型化。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种具有平面两自由度的柔性并联机械臂，降低对加工和装配精度要求，减少零件数量，简化装配工作，提高机器定位精度，以便于机械臂的微型化。
[0004]为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案:
[0005]一种平面两自由度柔性并联机械臂，其包括柔性臂1、直线电机2、基座3。多个直线电机2均匀布置安装在基座3上，直线电机2与基座3之间无相对运动，直线电机2之间夹角相等且在同一平面内。柔性臂I为一体件，柔性臂I上中心位置有一大凸台6，大凸台6中心有一个大固定孔7。大凸台6的周围均匀固接有柔性薄片4，每个柔性薄片4的末端分别固接有小凸台5，柔性臂I上的小凸台5固接在直线电机2上的滑块8上，小凸台5与滑块8无相对运动。安装后，柔性臂I上的柔性薄片4处于弯曲状态，当直线电机低速稳定的运动时，其上的滑块8将沿直线方向运动，柔性臂I上的小凸台5随之运动，小凸台5使得柔性薄片4弯曲和运动，所述柔性薄片4共同作用，使得大凸台6产生有规律运动，从而带动大凸台6上的执行元件进行有规律的运动。
[0006]所述的柔性臂I通过一体加工成型得到。
[0007]所述柔性薄片4的个数为3个。大凸台6的周围每隔120°固接有柔性薄片4。
[0008]所述的大固定孔7用于安装主轴电机或者其它执行元件。
[0009]小凸台5通过螺栓连接在直线电机2上的滑块8上。
[0010]本发明结构简单，便于该并联机械臂的微型化。同时本发明安装方便，对零件加工精度要求低，机器的运动精度高，成本低廉，在工业上将会有相当大的运用前景。
【专利附图】
【附图说明】[0011]图1本发明系统示意图
[0012]图中:1、柔性臂；2、直线电机；3、基座；4、柔性薄片；5、小凸台；6、大凸台；7、大固
定孔；8、滑块。
【具体实施方式】
[0013]结合图1对本发明做进一步说明:
[0014]一种平面两自由度柔性并联机械臂，其包括柔性臂1、直线电机2、基座3。多个直线电机2均匀布置安装在基座3上，直线电机2与基座3之间无相对运动，直线电机之间夹角相等且在同一平面内。基座3的材料可以是铝合金或者塑料。柔性臂I为一体件，通过一体加工成型得到，其材料为弹簧钢或者均质的弹性塑料。柔性臂I上中心位置有一大凸台6，大凸台6中心有一个大固定孔7，用于安装主轴电机或者其它执行元件。大凸台6必须具有足够的刚性，大凸台6的周围每隔120°固接有三个相同的柔性薄片4，柔性薄片4的宽度约为0.0005米，高度约为0.01米。每个柔性薄片4的末端分别固接有小凸台5，小凸台5必须具有足够的刚性。柔性臂I上的小凸台5通过螺栓连接在直线电机2上的滑块8上，小凸台5与滑块8无相对运动。安装后，柔性臂I上的柔性薄片4处于弯曲状态，当直线电机低速稳定的运动时，其上的滑块8将沿直线方向运动，柔性臂I上的小凸台5随之运动，小凸台5使得柔性薄片4弯曲和运动，所述柔性薄片4共同作用，使得大凸台6产生有规律运动，从而带动大凸台6上的执行元件进行有规律的运动。
【权利要求】
1.一种平面两自由度柔性并联机械臂，其特征在于:其包括柔性臂(I)、直线电机(2)、基座(3 );多个直线电机(2 )均匀布置安装在基座(3 )上，直线电机(2 )与基座(3 )之间无相对运动，直线电机(2)之间夹角相等且在同一平面内；柔性臂(I)为一体件，柔性臂(I)上中心位置有一大凸台(6),大凸台(6)中心有一个大固定孔(7);大凸台(6)的周围均勻固接有柔性薄片(4)，每个柔性薄片(4)的末端分别固接有小凸台(5)，柔性臂(I)上的小凸台(5 )固接在直线电机(2 )上的滑块(8 )上，小凸台(5 )与滑块(8 )无相对运动；安装后，柔性臂(I)上的柔性薄片(4)处于弯曲状态，当直线电机运动时，其上的滑块(8)将沿直线方向运动，柔性臂(I)上的小凸台(5 )随之运动，小凸台(5 )使得柔性薄片(4)弯曲和运动，所述柔性薄片(4)共同作用，使得大凸台(6)产生有规律运动，从而带动大凸台(6)上的执行元件进行有规律的运动。
2.根据权利要求1所述的一种平面两自由度柔性并联机械臂，其特征在于:所述的柔性臂(I)通过一体加工成型得到。
3.根据权利要求1所述的一种平面两自由度柔性并联机械臂，其特征在于:所述柔性薄片(4)的个数为3个。大凸台6的周围每隔120°固接有柔性薄片(4)。
4.根据权利要求1所述的一种平面两自由度柔性并联机械臂，其特征在于:所述的大固定孔(7)用于安装主轴电机或者其它执行元件。
5.根据权利要求1所述的一种平面两自由度柔性并联机械臂，其特征在于:小凸台(5)通过螺栓连接在直线电机(2)上的滑块(8)上。
【文档编号】B25J18/06GK103722563SQ201310721936
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2013年12月24日 优先权日:2013年12月24日
【发明者】李清清, 余跃庆 申请人:北京工业大学