一种部分解耦的RPR并联机构制造技术

本发明专利技术公开的一种部分解耦的RPR并联机构，包括定平台和动平台，定平台分别通过三条支链与动平台连接。定平台由分别位于X轴方向上的A1、A2和一般位置的A3组成，动平台的B1、B2和B3所在的轴线分别位于为Z、X和Y轴方向上。本发明专利技术公开的一种部分解耦的RPR并联机构，运动解耦、运动学、动力学、轨迹规划等问题较强耦合并联机构简单，容易控制，结构简单稳定。

A Partially Decoupled RPR Parallel Mechanism

The invention discloses a partially decoupled RPR parallel mechanism, which comprises a fixed platform and a movable platform, and the fixed platform is connected with the movable platform through three branches respectively. The fixed platform consists of A1, A2 and A3 in the X-axis direction, respectively. The axes of B1, B2 and B3 in the moving platform are in the Z, X and Y-axis directions, respectively. The invention discloses a partially decoupled RPR parallel mechanism. The problems of motion decoupling, kinematics, dynamics and trajectory planning are relatively strong. The parallel mechanism is simple, easy to control and simple and stable in structure.

【技术实现步骤摘要】
一种部分解耦的RPR并联机构
本专利技术属于机器人领域，涉及一种部分解耦的RPR并联机构。
技术介绍
并联机器人机构为空间多自由度多环闭链形式。自上世纪八十年代以来，并联机构因其具有刚度高、承载能力大、累积误差小、动态特性好、结构紧凑等特点而在虚拟轴机床、微动操作台、运动模拟器以及多维力传感器等行业领域获得广泛应用。并联机构具有2、3、4、5或6个自由度，目前，对6个自由度并联机构的研究较为全面和深入，但并联机构自由度的减少将使得机构结构更为简单，制造和控制成本相对较低，故在满足预期工作要求的情况下，少自由度并联机器人有其独特的优势。目前部分解耦的RPR并联机构较少，这类型并联机构在并联机床领域具有一定的应用前景。部分解耦的RPR并联机构具有运动学求解简单，动力学分析、轨迹规划和机构的控制相对简单。目前，关于RPR型并联机构的解耦设计方面的研究并不多见。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种部分解耦的RPR并联机构，解决了现有并联机构存在运动耦合，不易进行运动学分析和动力学分析的问题，从而便于对机构进行控制。本专利技术所采用的技术方案是，一种部分解耦的RPR并联机构，包括定平台和动平台，定平台分别通过三条支链与动平台连接，定平台由分别位于X轴方向上的A1、A2和一般位置的A3组成，动平台的B1、B2和B3所在的轴线分别位于为Z、X和Y轴方向上。本专利技术的其他特点还在于，第一条支链包括与定平台中的A1点连接的转动副R11，转动副R11连接连杆a的一端，连杆a的另一端连接移动副P12的一端，移动副P12的另一端连接连杆b的一端，连杆b的另一端通过转轴R13连接动平台上的B1点。第二条支链包括与定平台中的A2点连接的转动副R21，转动副R21连接连杆c的一端，连杆c的另一端连接移动副P22的一端，移动副P22的另一端连接连杆d的一端，连杆d的另一端连接转动副R23的一端，转动副R23的另一端连接连杆e的一端，连杆e的另一端连接移动副P24的一端，移动副P24的另一端与动平台上的B2点连接。转动副R21连接有驱动电机。第三条支链包括与定平台中的A3点连接的转动副R31，转动副R31连接连杆f的一端，连杆f的另一端连接在转动副R32上，转动副R32还与连杆g的一端连接，连杆g的另一端连接转动副R33，转动副R33还与连杆h的一端连接，连杆h连接移动副P34，移动副P34还连接连杆i的一端，连杆i的另一端连接移动副P35的一端，移动副P35的另一端连接连杆k的一端，连杆k的另一端连接移动副P36的一端，移动副P36的另一端连接平台11上的B3点。转动副R31连接有驱动电机。本专利技术的有益效果是，一种部分解耦的RPR并联机构，运动解耦、运动学、动力学、轨迹规划等问题较强耦合并联机构简单，容易控制，结构简单稳定。附图说明图1是本专利技术的一种部分解耦的RPR并联机构的结构示意图。图中，1.连杆a，2.连杆b，3.连杆c，4.连杆d，5.连杆e，6.连杆f，7.连杆g，8.连杆h，9.连杆i，10.连杆k，11.动平台，12.定平台。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行详细说明。本专利技术的一种部分解耦的RPR并联机构，包括定平台12和动平台11，定平台12分别通过三条支链与动平台11连接。定平台12由分别位于X轴方向上的A1、A2，和一般位置A3组成，动平台11的B1、B2和B3所在的轴线分别位于为Z、X和Y轴方向上。第一条支链包括与定平台12中的A1点连接转动副R11，转动副R11连接连杆a1的一端，连杆a1的另一端连接移动副P12的一端，移动副P12的另一端连接连杆b2的一端，连杆b2的另一端通过转轴R13连接动平台上的B1点。第二条支链包括与定平台12中的A2点连接转动副R21，转动副R21连接连杆c3的一端，连杆c3的另一端连接移动副P22的一端，移动副P22的另一端连接连杆d4的一端，连杆d4的另一端连接转动副R23的一端，转动副R23的另一端连接连杆e5的一端，连杆e5的另一端连接移动副P24的一端，移动副P24的另一端与动平台上的B2点连接。第三条支链包括与定平台12中的A3点连接转动副R31，转动副R31连接连杆f6的一端，连杆f6的另一端连接在转动副R32上，转动副R32还与连杆g7的一端连接，连杆g7的另一端连接转动副R33，转动副R33还与连杆h8的一端连接，连杆h8连接移动副P34，移动副P34还连接连杆i9的一端，连杆i9的另一端连接移动副P35的一端，移动副P35的另一端连接连杆k10的一端，连杆k10的另一端连接移动副P36的一端，移动副P36的另一端连接动平台11上的B3点。支链1中的移动副P12上连接有电机驱动的液压装置。支链2中的转动副R21连接有驱动电机。支链3中的转动副R31连接有驱动电机。本专利技术的一种部分解耦的RPR并联机构的工作原理是，第一条支链中的移动副P12通过液压装置及进行驱动；第二条支链中的转动副R21设置电机，作为转动驱动副；第三条支链中的转动副R31，设置电机，作为转动驱动副。锁定转动副R21、R31，控制P12，可实现动平台11沿P12移动方向的移动。锁定P12和R31，可实现动平台11沿动平台x轴方向的转动。锁定P12和R21，可实现动平台11沿动平台y轴方向的转动。动平台的移动输出的方向与转动副R21和移动副P12有关，动平台的移动绝对距离只与移动副P12有关，移动的方向只与转动副R21有关，动平台11的转动输出，使用xyz欧拉角表示时，沿动平台11x轴的转动角度只与驱动副R21有关，沿动平台11y轴的转动角度只与第三支链中的转动副R31的转角有关。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种部分解耦的RPR并联机构，其特征在于，包括定平台(12)和动平台(11)，所述定平台(12)分别通过三条支链与动平台(11)连接，所述定平台(12)由分别位于X轴方向上的A1、A2和一般位置的A3组成，所述动平台(11)的B1、B2和B3所在的轴线分别位于为Z、X和Y轴方向上。

【技术特征摘要】
1.一种部分解耦的RPR并联机构，其特征在于，包括定平台(12)和动平台(11)，所述定平台(12)分别通过三条支链与动平台(11)连接，所述定平台(12)由分别位于X轴方向上的A1、A2和一般位置的A3组成，所述动平台(11)的B1、B2和B3所在的轴线分别位于为Z、X和Y轴方向上。2.如权利要求1所述的一种部分解耦的RPR并联机构，其特征在于，所述第一条支链包括与所述定平台(12)中的A1点连接的转动副R11，所述转动副R11连接连杆a(1)的一端，所述连杆a(1)的另一端连接移动副P12的一端，所述移动副P12的另一端连接连杆b(2)的一端，所述连杆b(2)的另一端通过转轴R13连接动平台上的B1点。3.如权利要求1所述的一种部分解耦的RPR并联机构，其特征在于，所述第二条支链包括与所述定平台(12)中的A2点连接的转动副R21，所述转动副R21连接连杆c(3)的一端，所述连杆c(3)的另一端连接移动副P22的一端，所述移动副P22的另一端连接连杆d(4)的一端，所述连杆d(4)的另一端连接转动副R23的一端，所述转动副R23的另一端...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘伟，
申请(专利权)人：西安工程大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61