三平动并联机器人机构的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种三平动并联机器人机构，包括基座、动平台、第一、第二和第三支链；第一支、第二支链呈对称设置；第三支链位于第一、第二支链的中间；第一支链包括第一主动臂和第一从动臂；第二支链包括第二主动臂和第二从动臂；第三支链包括直线移动机构和第三从动机构；第三从动机构为第三A从动臂，第三A从动臂分别以球面副连接直线移动机构、动平台；或者，第三从动机构包括第三B从动臂、第四B从动臂和连接块。有益效果是：采用第一支链、第二支链带着动平台在执行平面内高速平动，第三支链带着动平台在垂直于该执行平面的方向上少量移动的应用场合。该机构更具有针对性，能最大限度的提高工作效率。
【专利说明】三平动并联机器人机构
【技术领域】
[0001] 本发明涉及机器人机构，特别是一种三平动并联机器人机构。
【背景技术】
[0002] 在电子、食品和药品的自动化搬运生产线上，要完成在空间内的拾放操作 (Pick-and-Place) -般需要三个平动自由度。
[0003] 专利US4976582发明了一种名为Delta的高速并联机器人，能实现空间对称的三 自由度平动。但是在很多应用场合，往往要求末端执行装置能在平面内实现高速平动，而在 垂直于该平面的方向上仅有少量位移。由于Delta是一种空间对称机构，在这种情况下就 不能充分发挥其性能。专利US20050092121、CN02822735. 2提出了一种三自由度平动混联 机构，该机构由一个能在平面内做两自由度平动的高速并联机构和一个与该平面垂直的单 轴纵向进给系统串联而成，可以满足上述的应用要求。但其整个二自由度高速并联机构安 装在纵向进给轴上，减慢了纵向移动的速度，增加了控制难度。
【发明内容】
[0004] 为了解决上述现有的技术问题，本发明提供一种三平动并联机器人机构，其采用 第一支链、第二支链带着动平台在执行平面内高速平动，第三支链带着动平台在垂直于该 执行平面的方向上少量移动。
[0005] 本发明解决上述现有的技术问题，提供一种三平动并联机器人机构，包括基座、 动平台、第一支链、第二支链和第三支链；所述第一支链与所述第二支链呈对称设置；所述 第三支链位于所述第一支链、所述第二支链的中间；所述第一支链包括第一主动臂和第一 从动臂；所述第一主动臂的一端以转动副与所述基座连接、另一端以球面副与所述第一从 动臂的一端连接；所述第一从动臂的另一端以球面副与所述动平台连接；所述第二支链包 括第二主动臂和第二从动臂；所述第二主动臂的一端以转动副与所述基座连接、另一端以 球面副与所述第二从动臂的一端连接；所述第二从动臂的另一端以球面副与所述动平台 连接；所述第三支链包括直线移动机构和第三从动机构；所述直线移动机构与所述基座连 接，移动方向平行于所述第一主动臂的转动中心线或者所述第二主动臂的转动中心线；所 述第三从动机构分别与所述直线移动机构、所述动平台连接；所述第三从动机构为第三A 从动臂，所述第三A从动臂分别以球面副连接所述直线移动机构、所述动平台；或者，所述 第三从动机构包括第三B从动臂、第四B从动臂和连接块，所述第三B从动臂的两端分别以 转动副与所述直线移动机构、所述连接块连接，所述第四B从动臂的两端分别以转动副与 所述连接块、所述动平台连接，所述第三B从动臂和所述第四B从动臂的转动副的转动中心 线与所述直线移动机构的移动方向平行。
[0006] 本发明更进一步的改进如下所述。
[0007] 所述第一主动臂具有第一 A定杆，所述动平台具有第一 B定杆，所述第一从动臂具 有第一 A动杆、第一 B动杆；所述第一 A定杆、第一 A动杆、第一 B定杆、第一 B动杆之间经 球面副顺序连接构成一平行四边形；该平行四边形平行于所述第一主动臂的转动中心线。
[0008] 所述第二主动臂具有第二A定杆，所述动平台具有第二B定杆，所述第二从动臂具 有第二A动杆、第二B动杆；所述第二A定杆、第二A动杆、第二B定杆、第二B动杆经球面 副顺序连接构成一平行四边形；该平行四边形平行于所述第二主动臂的转动中心线。
[0009] 所述直线移动机构具有第三A定杆，所述动平台具有第三B定杆，所述第三A从动 臂具有第三A动杆、第三B动杆；所述第三A定杆、第三A动杆、第三B定杆、第三B动杆之 间经球面副顺序连接构成一平行四边形。
[0010] 所述直线移动机构具有第四A定杆，所述连接块具有第四B定杆，所述第三B从动 臂具有第四A动杆、第四B动杆；所述第四A定杆、第四A动杆、第四B定杆、第四B动杆之 间经转动副顺序连接构成一平行四边形，转动副的转动中心线平行于直线移动机构的移动 方向；所述连接块具有第五A定杆，所述动平台具有第五B定杆，所述第四B从动臂具有第 五A动杆、第五B动杆；所述第五A定杆、第五A动杆、第五B定杆、第五B动杆之间经转动 副顺序连接构成一平行四边形，该转动副的转动中心线平行于直线移动机构的移动方向。 [0011] 相较于现有技术，本发明的有益效果是：采用第一支链、第二支链带着动平台在执 行平面内高速平动，第三支链带着动平台在垂直于该执行平面的方向上少量移动的应用场 合。该机构更具有针对性，能最大限度的提高工作效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0012] 图1为本发明一三平动并联机器人机构的示意图。
[0013] 图2为另一三平动并联机器人机构的示意图。
[0014] 图3是第一 A定杆、第一 A动杆、第一 B定杆、第一 B动杆之间经球面副顺序连接 构成一平行四边形的示意图。
[0015] 图4是第二A定杆、第二A动杆、第二B定杆、第二B动杆经球面副顺序连接构成 一平行四边形的示意图。
[0016] 图5是第三A定杆、第三A动杆、第三B定杆、第三B动杆之间经球面副顺序连接 构成一平行四边形的示意图。
[0017] 图6是第四A定杆、第四A动杆、第四B定杆、第四B动杆之间经转动副顺序连接 构成一平行四边形的示意图。
[0018] 图7是第五A定杆、第五A动杆、第五B定杆、第五B动杆之间经转动副顺序连接 构成一平行四边形的示意图。
[0019]
【权利要求】
1. 一种三平动并联机器人机构，包括基座、动平台、第一支链、第二支链和第三支链； 其特征在于： 所述第一支链与所述第二支链呈对称设置；所述第三支链位于所述第一支链、所述第 二支链的中间； 所述第一支链包括第一主动臂和第一从动臂；所述第一主动臂的一端以转动副与所述 基座连接、另一端以球面副与所述第一从动臂的一端连接；所述第一从动臂的另一端以球 面副与所述动平台连接； 所述第二支链包括第二主动臂和第二从动臂；所述第二主动臂的一端以转动副与所述 基座连接、另一端以球面副与所述第二从动臂的一端连接；所述第二从动臂的另一端以球 面副与所述动平台连接； 所述第三支链包括直线移动机构和第三从动机构；所述直线移动机构与所述基座连 接，移动方向平行于所述第一主动臂的转动中心线或者所述第二主动臂的转动中心线；所 述第三从动机构分别与所述直线移动机构、所述动平台连接； 所述第三从动机构为第三A从动臂，所述第三A从动臂分别以球面副连接所述直线移 动机构、所述动平台； 或者，所述第三从动机构包括第三B从动臂、第四B从动臂和连接块，所述第三B从动 臂的两端分别以转动副与所述直线移动机构、所述连接块连接，所述第四B从动臂的两端 分别以转动副与所述连接块、所述动平台连接，所述第三B从动臂和所述第四B从动臂的转 动副的转动中心线与所述直线移动机构的移动方向平行。
2. 根据权利要求1所述的三平动并联机器人机构，其特征在于：所述第一主动臂具有 第一 A定杆，所述动平台具有第一 B定杆，所述第一从动臂具有第一 A动杆、第一 B动杆；所 述第一 A定杆、第一 A动杆、第一 B定杆、第一 B动杆之间经球面副顺序连接构成一平行四 边形；该平行四边形平行于所述第一主动臂的转动中心线。
3. 根据权利要求2所述的三平动并联机器人机构，其特征在于：所述第二主动臂具有 第二A定杆，所述动平台具有第二B定杆，所述第二从动臂具有第二A动杆、第二B动杆；所 述第二A定杆、第二A动杆、第二B定杆、第二B动杆经球面副顺序连接构成一平行四边形； 该平行四边形平行于所述第二主动臂的转动中心线。
4. 根据权利要求1所述的三平动并联机器人机构，其特征在于：所述直线移动机构具 有第三A定杆，所述动平台具有第三B定杆，所述第三A从动臂具有第三A动杆、第三B动 杆；所述第三A定杆、第三A动杆、第三B定杆、第三B动杆之间经球面副顺序连接构成一平 行四边形。
5. 根据权利要求1所述的三平动并联机器人机构，其特征在于：所述直线移动机构具 有第四A定杆，所述连接块具有第四B定杆，所述第三B从动臂具有第四A动杆、第四B动 杆；所述第四A定杆、第四A动杆、第四B定杆、第四B动杆之间经转动副顺序连接构成一平 行四边形，转动副的转动中心线平行于直线移动机构的移动方向； 所述连接块具有第五A定杆，所述动平台具有第五B定杆，所述第四B从动臂具有第五 A动杆、第五B动杆；所述第五A定杆、第五A动杆、第五B定杆、第五B动杆之间经转动副 顺序连接构成一平行四边形，该转动副的转动中心线平行于直线移动机构的移动方向。
【文档编号】B25J9/00GK104354154SQ201410483138
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年9月19日 优先权日:2014年9月19日
【发明者】李志斌 申请人:深圳职业技术学院