一种多自由度双平台机构的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种多自由度双平台机构，由动平台、定平台和连接所述动平台和所述定平台的三条支链组成，所述三条支链中的第二支链和第三支链结构相同，所述第二支链和所述第三支链均自上而下分别由一个球副、两个转动副以及它们之间的连杆组成，三条支链中的第一支链自上而下由一个球副、一个万向节副以及它们之间的连杆组成；本发明机构简单，加工制造容易，运动学模型简单，使得运动学标定和控制变得容易，同时机构关节少，提高了结构刚度。
【专利说明】
一种多自由度双平台机构
技术领域
[0001]本发明涉及机器人领域，特别是涉及一种多自由度双平台机构。
【背景技术】
[0002]并联机器人和传统工业用串联机器人在哲学上呈对立统一的关系，和串联机器人相比较，并联机器人具有以下特点:
[0003](I)无累积误差，精度较高；
[0004](2)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；
[0005](3)结构紧凑，刚度高，承载能力大；
[0006](4)完全对称的并联机构具有较好的各向同性；
[0007](5)工作空间较小；
[0008]根据这些特点，并联机器人在需要高刚度、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。
[0009]并联机器人机构是通过固定平台和运动平台之间用两个以上的支链相连，每个支链由连杆和运动副组成，运动平台具有两个以上的自由度，而且以并联方式驱动的机构，这与传动的串联机器人在机构学、运动学、动力学等方面都有很大的不同。
[0010]并联机器人机构广泛应用于数控机床、微动操作、锅炉检修、产品制作加工等技术领域，研究人员也发明了很多并联机构。但是现有的并联机器人机构仍存在一些不足，如工艺性差、结构复杂、制造成本高等问题。
【发明内容】
[0011]本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种结构简单，运动副数目少，成本较低并联机器人机构。
[0012]为实现上述目的，本发明采用的技术方案是:
[0013]—种多自由度双平台机构，由动平台、定平台和连接所述动平台和所述定平台的三条支链组成，所述三条支链中的第二支链和第三支链结构相同，所述第二支链和所述第三支链均自上而下分别由一个球副、两个转动副以及它们之间的连杆组成，三条支链中的第一支链自上而下由一个球副、一个万向节副以及它们之间的连杆组成；
[0014]第一支链的第一连杆的一端通过第一球副与动平台连接，第一连杆的另一端通过万向节副与定平台连接；
[0015]第二支链的第二连杆的一端通过第二球副与动平台连接，第二连杆的另一端通过第一转动副与第三连杆的一端连接，第三连杆的另一端通过第二转动副与定平台连接；
[0016]第三支链的第四连杆的一端通过第三球副与动平台连接，第四连杆的另一端通过第三转动副与第五连杆的一端连接，第五连杆的另一端通过第四转动副与定平台连接；
[0017]其中，第二转动副、第四转动副和万向节副为机构的驱动副。
[0018]优选的，所述的动平台为等腰三角形。
[0019]优选的，所述的动平台为等腰直角三角形，其中第二球副中心点、第三球副中心点与第一球副中心点的连线夹角为90°。
[0020]本发明的有益效果是:
[0021]本发明一种多自由度双平台机构的运动平台机构简单，加工制造容易，运动学模型简单，使得运动学标定和控制变得容易，同时机构关节少，提高了结构刚度。
【附图说明】
[0022]图1是一种多自由度双平台机构结构示意图。
【具体实施方式】
[0023]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
[0024]本发明实施例提供了一种多自由度双平台机构，如图1所示，由动平台10、定平台9和连接上述两平台的三条支链组成，所述三条支链中的第二支链和第三支链结构相同，该两条支链自上而下分别由一个球副、两个转动副以及它们之间的连杆组成，三条支链中的第一支链自上而下由一个球副、一个万向节副以及它们之间的连杆组成；
[0025]第一支链的第一连杆LI的一端通过第一球副I与动平台连接，第一连杆LI的另一端通过万向节副2与定平台连接；
[0026]第二支链的第二连杆L2的一端通过第二球副3与动平台连接，第二连杆L2的另一端通过第一转动副4与第三连杆L3的一端连接，第三连杆L3的另一端通过第二转动副5与定平台连接；
[0027]第三支链的第四连杆L4的一端通过第三球副6与动平台连接，第四连杆L4的另一端通过第三转动副7与第五连杆L5的一端连接，第五连杆L5的另一端通过第四转动副8与定平台连接；
[0028]其中，第二转动副5、第四转动副8和万向节副2为机构的驱动副。
[0029]所述的动平台为等腰三角形。
[0030]另一个实施例，一种多自由度双平台机构，如图1所示，由动平台10、定平台9和连接上述两平台的三条支链组成，所述三条支链中的第二支链和第三支链结构相同，该两条支链自上而下分别由一个球副、两个转动副以及它们之间的连杆组成，三条支链中的第一支链自上而下由一个球副、一个万向节副以及它们之间的连杆组成；
[0031]第一支链的第一连杆LI的一端通过第一球副I与动平台连接，第一连杆LI的另一端通过万向节副2与定平台连接；
[0032]第二支链的第二连杆L2的一端通过第二球副3与动平台连接，第二连杆L2的另一端通过第一转动副4与第三连杆L3的一端连接，第三连杆L3的另一端通过第二转动副5与定平台连接；
[0033]第三支链的第四连杆L4的一端通过第三球副6与动平台连接，第四连杆L4的另一端通过第三转动副7与第五连杆L5的一端连接，第五连杆L5的另一端通过第四转动副8与定平台连接；
[0034]其中，第二转动副5、第四转动副8和万向节副2为机构的驱动副。
[0035]所述的动平台为等腰直角三角形，其中第二球副中心点、第三球副中心点与第一球副中心点的连线夹角为90°。
[0036]以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
【主权项】
1.一种多自由度双平台机构，其特征在于:由动平台、定平台和连接所述动平台和所述定平台的三条支链组成，所述三条支链中的第二支链和第三支链结构相同，所述第二支链和所述第三支链均自上而下分别由一个球副、两个转动副以及它们之间的连杆组成，三条支链中的第一支链自上而下由一个球副、一个万向节副以及它们之间的连杆组成； 第一支链的第一连杆的一端通过第一球副与动平台连接，第一连杆的另一端通过万向节副与定平台连接； 第二支链的第二连杆的一端通过第二球副与动平台连接，第二连杆的另一端通过第一转动副与第三连杆的一端连接，第三连杆的另一端通过第二转动副与定平台连接； 第三支链的第四连杆的一端通过第三球副与动平台连接，第四连杆的另一端通过第三转动副与第五连杆的一端连接，第五连杆的另一端通过第四转动副与定平台连接； 其中，第二转动副、第四转动副和万向节副为机构的驱动副。2.根据权利要求1所述的一种多自由度双平台机构，其特征在于:所述的动平台为等腰三角形。3.根据权利要求2所述的一种多自由度双平台机构，其特征在于:所述的动平台为等腰直角三角形，其中第二球副中心点、第三球副中心点与第一球副中心点的连线夹角为90°。
【文档编号】B25J9/00GK105881512SQ201610367135
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年5月30日
【发明人】赖玉春
【申请人】赖玉春