A Four-Degree-of-Freedom working platform with continuous rotation consists of a working platform, a base and three branches installed between them. The first and three branches include the first hinge a, the first connecting rod, the first hinge b, the first gear turntable, the first bearing, the first driving gear and the first rotary actuator. The second branch includes the second Hooke hinge, the second sliding column, the second sliding sleeve and the second rotating actuator. Gear turntable, second bearing a, second bearing b, second linear actuator, second gear and second rotary actuator; the rotation centers of the first hinge a, the second Hooke hinge and the third hinge a form three vertices of a triangle at three positive projection points of the working platform; while moving, the rotation centers of the third hinge b, the first hinge B and the second gear turntable are in coordinates. The orthographic projection points on the system xoy surface always form three vertices of a triangle. The invention has large stiffness, stable structure, large bearing capacity, small cumulative error, small inertia of motion and large rotary working angle.
【技术实现步骤摘要】
一种可连续回转的四自由度工作平台
本专利技术涉及一种可连续回转的四自由度工作平台,属于设计机器人机构领域。
技术介绍
并联机构由多条支链驱动,使得并联机构刚度较大,结构稳定的优点,也使得并联机构在运动部分质量相同的情况下具有更为显著的驱动能力。由于来自于各个关节处的误差会被累积和放大,使得串联机构的末端的误差较大,使得整机的精度降低。而并联机构通常由多条运动链驱动,没有那样的误差累积和放大,使得并联机构的误差较小。而且串联机构的驱动装置一般都放在处于运动状态的运动臂上,从而加大了运动部分的质量,而一般并联机构则很容易将驱动部件直接固定在机架上,从而减小机构的惯性,提升机构的动态性能。但是并联机构也存在着工作空间较小的缺点。目前的实现连续回转运动平台一般是两种解决方案,一种如中国专利技术专利授权公告号为CN102750850B中所采用在整个并联机构末端直接添加驱动元件的方式,增加自由度方式;另一种则是如中国专利技术专利公开号为公开号CN107300357A所使用的将整个并联机构置于旋转机构上。这两种本质上都属于混联机构,常规的混联机构都是在并联机构前添加一个串联部分,或者将整个并联机构放在转盘上,或者其他串联属性的部分上。虽然都是实现连续回转的功能,但是都有部分作动器处于运动的机构上,增大运动机构的惯性,不利于提升整体机构的动态性能,并且将整个并联机构放置在一个转盘(移动副)上,还存在末端误差累积效应更大以及的增大运动部分的质量问题。
技术实现思路
为了克服现有技术的上述不足,本专利技术提供一种可连续回转的四自由度工作平台,具有刚度大,结构稳定,承载能力大,累积 ...
【技术保护点】
1.一种可连续回转的四自由度工作平台,其特征是:包括工作平台(1)、底座(5)以及安装在二者之间的第一支链(2)、第二支链(3)和第三支链(4);所述的第一支链(2)包括第一铰链a(201)、第一连杆(202)、第一铰链b(203)、第一齿轮转盘(204)、第一轴承(205)、第一驱动齿轮(206)和第一旋转作动器(207),第一连杆(202)上端通过第一铰链a(201)和工作平台(1)连接,下端通过第一铰链b(203)和第一齿轮转盘(204)连接,第一连杆(202)的轴线始终和z轴不相平行,第一齿轮转盘(204)通过第一轴承(205)安装底座(5)内,第一齿轮转盘(204)与第一驱动齿轮(206)相啮合,第一驱动齿轮(206)与第一旋转作动器(207)驱动连接并共同固定在底座(5)上;所述的第二支链(3)从上至下依次包括第二虎克铰(301)、第二滑柱(302)、第二滑套(309)、第二齿轮转盘(303)、第二轴承a(304)、第二轴承b(305)、第二直线作动器(306)、第二齿轮(307)和第二旋转作动器(308),第二虎克铰(301)的上端和工作平台(1)连接,下端和第二滑柱(3 ...
【技术特征摘要】
1.一种可连续回转的四自由度工作平台,其特征是:包括工作平台(1)、底座(5)以及安装在二者之间的第一支链(2)、第二支链(3)和第三支链(4);所述的第一支链(2)包括第一铰链a(201)、第一连杆(202)、第一铰链b(203)、第一齿轮转盘(204)、第一轴承(205)、第一驱动齿轮(206)和第一旋转作动器(207),第一连杆(202)上端通过第一铰链a(201)和工作平台(1)连接,下端通过第一铰链b(203)和第一齿轮转盘(204)连接,第一连杆(202)的轴线始终和z轴不相平行,第一齿轮转盘(204)通过第一轴承(205)安装底座(5)内,第一齿轮转盘(204)与第一驱动齿轮(206)相啮合,第一驱动齿轮(206)与第一旋转作动器(207)驱动连接并共同固定在底座(5)上;所述的第二支链(3)从上至下依次包括第二虎克铰(301)、第二滑柱(302)、第二滑套(309)、第二齿轮转盘(303)、第二轴承a(304)、第二轴承b(305)、第二直线作动器(306)、第二齿轮(307)和第二旋转作动器(308),第二虎克铰(301)的上端和工作平台(1)连接,下端和第二滑柱(302)连接,第二滑柱(302)和第二滑套(309)构成移动副,第二滑套(309)和第二齿轮转盘(303)固接,第二齿轮转盘(303)通过第二轴承a(304)和底座(5)连接,第二齿轮(307)连接在第二旋转作动器(308)上并与第二齿轮转盘(303)啮合,第二旋转作动器(308)定在底座(5),第二直线作动器(306)下端固接在底座(5)上,上端通过第二轴承b(305)和第二滑柱(302)连接;所述的第三支链(4)和第一支链(2)结构形式相同;第一铰链a(201)的转动中心、第二虎克铰(301)的转动中心和第三...
【专利技术属性】
技术研发人员:程刚,王世林,孔一璇,郭锋,金祖进,孟雨彤,黄玉福,
申请(专利权)人:中国矿业大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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