本发明专利技术属于机器人领域，特别涉及一种空间解耦混联机构。主要由一个两分支并联机构(2T)和串接在并联机构动平台上的串联分支1T1R组成(2T)&1T1R混联机构。两分支并联机构由定平台、动平台、以及连接动平台和定平台的两个分支组成；分支一是由一个移动副和一个平行四边形铰链以及二个轴线互相平行转动副组成；分支二由两个中心线相互垂直的移动副和两个轴线相互垂直的转动副组成；分支三由一个平行于动平台移动副和一个轴线垂直于移动副中心线的转动副组成。本发明专利技术能够实现空间三维移动和绕垂直于定平台轴线的一个转动，结构简单，刚性好，操作空间大、运动解耦，易于控制。
【技术实现步骤摘要】
【专利说明】所属
本专利技术属于机器人领域，特别涉及一种空间解耦混联机构。
技术介绍
混联机器人机构具有空间多自由度多环闭链和单开链，同时兼具串联机器人工作空间大、易控制，并联机器人结构稳定、刚度大、误差积累少、动态性能好、运动学反解易求等各自的优点，同时又能避免单纯串、并联构型缺点，在现代制造业中更具有实用性。混联机构的自由度从3-6变化不等，目前，对五自由度混联机构的研宄较为全面和深入，在工业中也应用的较为广泛。由于混联机器人中含有并联结构，并联机构存在运动耦合性强的问题。混联机器人耦合性的存在使得机构在机构设计、计算分析和运动控制等方面存在着诸多问题。因此，为简化混联机器人的控制过程，提高混联机构的解耦性已经成为机构学研宄领域的热点问题。在四自由度混联机器人研宄中，FANUC公司的FANUC Robot Mi A/6s是在3平移Delta机构的动平台上，再串联IR构成的4D0F混联机器人。对于混联机构的解耦性研宄取得一些进展，例如，中国专利文献CN102085660A提出一种三自由度解耦混联机器人由一个转动副串接一个二自由度平面并联机构构成，运动完全解耦。中国专利文献CN 102172913A提出了一种四自由度混联机器人，在一个移动副和转动副的基础上又安装一个二自由度平面并联机构操作手，该四自由度混联操作手，具有两移两转功能含有运动学正逆解析解且控制解耦性好等优点。上述专利技术机构还没有能够实现三移一转解耦的混联机构。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种结构简单、易于控制、运动解耦的三移一转四自由度混联机器人。主要由一个两分支并联机构(2T)和串接在并联机构动平台上的串联分支ITlR组成(2T)&1T1R混联机构。两分支并联机构由定平台、动平台、以及连接动平台和定平台的两个分支组成。定平台是一个长方形结构其上方布置有一个平行于定平台的滑槽。分支一是由一个移动副和一个平行四边形铰链以及二个轴线互相平行转动副组成；分支二由两个中心线相互垂直的移动副和两个轴线相互垂直的转动副组成；分支三由一个平行于动平台移动副和一个轴线垂直于移动副中心线的转动副组成。分支一中第一个连杆的一端通过中心线平行于定平台滑槽的移动副与定平台连接，该连杆的另一端与平行四边形铰链连接，平行四边形铰链的另一端与第二个连杆连接，第二个连杆另一端通过转动副与第三个连杆连接，第三个连杆另一端通过转动副与动平台连接，其中第三个连杆两端的转动副相互平行；分支二中，第一个连杆的一端通过中心线垂直于定平台的移动副与定平台连接，该第一个连杆的另一端通过移动副与第二个连杆连接，该第二个连杆的另一端通过转动副与第三个连杆连接，第三个连杆另一端通过转动副与动平台连接，其中第一个连杆两端的移动副中心线相互垂直，第三个连杆两端的转动副轴线相互垂直；分支三由动平台串接一个平行于动平台移动副和一个轴线垂直于移动副中心线的转动副组成，第一个连杆通过移动副与动平台连接，第一连杆另一端通过转动副与混联机构末端连接。本专利技术与现有技术相比具有如下优点:1、结构稳定，刚性好，运动副含有复合运动副；2、实现了空间三个移动自由度和一个转动自由度解耦；3、相对与并联机构而言，具有更大的操作空间。【附图说明】图1是本专利技术的立体示意简图。图2整体示意结构简图。【具体实施方式】在图2所示的一种三移一转四自由度解耦空间混联机构示意图中，并联机构分支一中第一连杆的一端通过移动副3与定平台I上滑槽2连接，第一连杆的另一端与平行四边形铰链4连接，平行四边形铰链4另一端与第二个连杆连接，第二个连杆另一端通过转动副5与第三个连杆6连接，连杆6另一端通过转动副7与动平台14连接；分支二支链第一连杆9的一端通过移动副8与定平台I连接，第一连杆的另一端通过移动副10与连杆连接，连杆另一端通过转动副11与第三个连杆12连接，连杆12的另一端通过转动副13与动平台14连接；与动平台串接的分支三中第一个连杆16 —端通过转动副15与动平台14连接，连杆14另一端通过转动副17与机构末端18连接。分支一中的移动副3中心线平行于定平台1，转动副5、7的轴线互相平行且与平行四边形铰链4的轴线平行同时平行于移动动副3的中心线方向；分支二中移动副8中心线垂直于定平台，移动副10中心线平行于定平台且垂直于移动副8中心线，平行于移动副3中心线和转动副5、7轴线，转动副10轴线平行于移动副8中心线垂直于转动副5、7轴线及移动副3、10中心线，转动副13轴线平行于定平台垂直于移动副3、8、10中心线及转动副5、7、11轴线；分支三中与动平台连接移动副15中心线平行于动平台，垂直于移动副3中心线方向，转动副17轴线垂直于移动副15中心线及转动副5、7、12轴线，平行于转动副11轴线移动副8中心线。【主权项】1.一种三移一转四自由度解耦混联机构，主要由一个两分支并联机构(2T)和串接在并联机构动平台上的串联分支ITlR组成，两分支并联机构由定平台、动平台、以及连接动平台和定平台的两个分支组成。其特征在于:所述定平台是一个长方形结构其上方布置有一个平行于定平台的滑槽。分支一中第一个连杆的一端通过中心线平行于定平台滑槽的移动副与定平台连接，该连杆的另一端与平行四边形铰链连接，平行四边形铰链的另一端与第二个连杆连接，第二个连杆另一端通过转动副与第三个连杆连接，第三个连杆另一端通过转动副与动平台连接，其中第三个连杆两端的转动副相互平行；分支二中，第一个连杆的一端通过中心线垂直于定平台的移动副与定平台连接，该第一个连杆的另一端通过移动副与第二个连杆连接，该第二个连杆的另一端通过转动副与第三个连杆连接，第三个连杆另一端通过转动副与动平台连接，其中第一个连杆两端的移动副中心线相互垂直，第三个连杆两端的转动副轴线相互垂直；分支三由动平台串接一个平行于动平台移动副和一个轴线垂直于移动副中心线的转动副组成，第一个连杆通过移动副与动平台连接，第一连杆另一端通过转动副与混联机构末端连接。2.按照权利要求1所述的三移动一转动解耦混联机构，其特征在于:上述分支一中与定平台连接的移动副为主动驱动；上述分支二中与定平台连接的移动副为主动驱动；上述分支三中第三个与动平台连接的移动副为主动驱动，与机构末端连接的转动副为主动驱动。3.按照权利要求1所述的三移动一转动解耦混联机构，其特征在于:上述分支一中平行四边形铰链可以用一个移动副代替；上述分支二中第三个杆两端的转动副可以用万向铰代替。【专利摘要】本专利技术属于机器人领域，特别涉及一种空间解耦混联机构。主要由一个两分支并联机构(2T)和串接在并联机构动平台上的串联分支1T1R组成(2T)&1T1R混联机构。两分支并联机构由定平台、动平台、以及连接动平台和定平台的两个分支组成；分支一是由一个移动副和一个平行四边形铰链以及二个轴线互相平行转动副组成；分支二由两个中心线相互垂直的移动副和两个轴线相互垂直的转动副组成；分支三由一个平行于动平台移动副和一个轴线垂直于移动副中心线的转动副组成。本专利技术能够实现空间三维移动和绕垂直于定平台轴线的一个转动，结构简单，刚性好，操作空间大、运动解耦，易于控制。【IPC分类】B25J9-00【公开号】CN104690714【申请号】CN201510032630【发本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种三移一转四自由度解耦混联机构，主要由一个两分支并联机构(2T)和串接在并联机构动平台上的串联分支1T1R组成，两分支并联机构由定平台、动平台、以及连接动平台和定平台的两个分支组成。其特征在于：所述定平台是一个长方形结构其上方布置有一个平行于定平台的滑槽。分支一中第一个连杆的一端通过中心线平行于定平台滑槽的移动副与定平台连接，该连杆的另一端与平行四边形铰链连接，平行四边形铰链的另一端与第二个连杆连接，第二个连杆另一端通过转动副与第三个连杆连接，第三个连杆另一端通过转动副与动平台连接，其中第三个连杆两端的转动副相互平行；分支二中，第一个连杆的一端通过中心线垂直于定平台的移动副与定平台连接，该第一个连杆的另一端通过移动副与第二个连杆连接，该第二个连杆的另一端通过转动副与第三个连杆连接，第三个连杆另一端通过转动副与动平台连接，其中第一个连杆两端的移动副中心线相互垂直，第三个连杆两端的转动副轴线相互垂直；分支三由动平台串接一个平行于动平台移动副和一个轴线垂直于移动副中心线的转动副组成，第一个连杆通过移动副与动平台连接，第一连杆另一端通过转动副与混联机构末端连接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：曹毅，秦友蕾，周辉，吴静静，展杰，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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