一种六自由度大行程柔性并联平台，它涉及一种柔性并联平台，具体涉及一种六自由度大行程柔性并联平台。本发明专利技术为了解决现有柔性并联平台高精度和工作空间之间矛盾的问题。本发明专利技术包括上平台、下平台和六个运动支链，上平台、下平台由上至下并排设置，上平台的下表面通过三组所述运动支链组件与下平台的上表面连接六个运动支链沿下平台的圆周方向均布设置。本发明专利技术用于机器人领域。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种柔性并联平台，具体涉及一种六自由度大行程柔性并联平台，属于机器人领域。
技术介绍
机械的驱动与传动一直是装备制造业的基础，而现代精密机械驱动与传动更是微电子制造、光电子、航天装备、超精密加工、精密操作机器人、生物医学工程领域迫切需要的支撑技术。传统的机构都是由刚性构件以运动副的形式连接而成的，组成运动副的构件间不可避免的存在间隙和摩擦，无法满足高速、高精密、微型化等高性能的要求。柔顺机构利用弹性材料变形及其自回复的特性，消除了传动过程中的空程和机械摩擦，能获得超高的位移分辨率和精度。由于受到材料特性的限制，传统的切口型柔性铰链运动范围小，难以适应一些大转角的场合。同时为了提高柔性机构的刚度和响应速度，通常将柔性机构搭建成并联的形式，这就使得柔性并联平台的工作空间进一步减小。
技术实现思路
本专利技术为解决现有柔性并联平台高精度和工作空间之间矛盾的问题，进而提出一种六自由度大行程柔性并联平台。本专利技术为解决上述问题采取的技术方案是:本专利技术包括上平台、下平台和六个运动支链，上平台、下平台由上至下并排设置，上平台的下表面通过三组所述运动支链组件与下平台的上表面连接六个运动支链沿下平台的圆周方向均布设置。进一步的，每个运动支链包括一个圆柱副和两个柔性虎克铰链，两个柔性虎克铰链通过一个圆柱副连接。进一步的，每个柔性虎克铰链包括芯体、两个支架和多个柔性转动关节，芯体为六面体，一个支架的两端通过两个柔性转动关节与芯体两个相对的侧面连接，另一个支架的两端通过两个柔性转动关节与芯体另外两个相对的侧面连接，两个支架呈十字形设置。进一步的，每个柔性转动关节包括第一转动节和第二转动节，第一转动节的一端与第二转动节的一端车接，第一转动节内设有D型柔板，第二转动节内设有I型柔板。进一步的，第一转动节与第二转动节的连接处留有间隙。本专利技术的有益效果是:1.采用大行程的簧片式柔性转动关节，可以在±30°范围内实现无隙运动，运动精度和分辨率高；2.采用4个柔性转动关节组成两组正交的转动副形成大行程的柔性虎克铰，进而搭建6-UCU型的六自由度柔性并联平台，能够在较大的运动范围内实现高精度、高刚度、高响应速度的运动。【附图说明】图1是本专利技术的整体结构示意图，图2是运动支链的机构示意图，图3是柔性虎克铰链的结构示意图，图4是柔性转动关节的结构示意图，图5是虎克铰链在上下平台上的连接点分布示意图。【具体实施方式】【具体实施方式】一:结合图1说明本实施方式，本实施方式所述一种六自由度大行程柔性并联平台包括上平台1、下平台2和六个运动支链3，上平台1、下平台2由上至下并排设置，上平台1的下表面通过三组所述运动支链组件与下平台2的上表面连接六个运动支链3沿下平台2的圆周方向均布设置。下平台2为柔性并联机构与基座的连接单元，通过底部的螺纹孔与外界连接；上平台1为柔性机构的运动输出端，执行机构可以通过上平台1上的螺纹孔进行连接，实现空间六自由度的精密运动。【具体实施方式】二:结合图2说明本实施方式，本实施方式所述一种六自由度大行程柔性并联平台的每个运动支链3包括一个圆柱副3-1和两个柔性虎克铰链3-2，两个柔性虎克铰链3-2通过一个圆柱副3-1连接。两个柔性虎克铰链3-2和一个圆柱副3-1组成6-U⑶型支链，圆柱副3-1可以允许两个自由度的运动，即一个周向转动和一个轴向移动。虎克铰在上下平台上的连接点分布如图5所示，图5中六边形A中的各短边和长边分别相等，其中短边A1A2对应的圆心角的一半为β =15°，六边形Β中的各短边和长边分别相等，其中短边Β1Β2对应的圆心角的一半为α = 15°。平台的驱动施加在圆柱副3_1内的轴向运动上，虎克铰链3-2内转动关节的转动以及圆柱副3-1上的移动均为被动环节。通过六个支链上的驱动电机的协调运动可以实现空间六个自由度运动。本专利技术中采用的柔性转动关节的转角范围是±30°。其它组成及连接关系与【具体实施方式】一相同。【具体实施方式】三:结合图3说明本实施方式，本实施方式所述一种六自由度大行程柔性并联平台的每个柔性虎克铰链3-2包括芯体3-2-1、两个支架3-2-2和多个柔性转动关节3-2-3，芯体3-2-1为六面体，一个支架3-2-2的两端通过两个柔性转动关节3_2_3与芯体3-2-1两个相对的侧面连接，另一个支架3-2-2的两端通过两个柔性转动关节3-2-3与芯体3-2-1另外两个相对的侧面连接，两个支架3-2-2呈十字形设置。芯体3也可为球形或其它结构，其表面设有四个安装孔，四个安装孔分别通过一个柔性转动关节与一个支架3-2-2相对应的一端连接，形成两组相互正交的转动副。其它组成及连接关系与【具体实施方式】二相同。【具体实施方式】四:结合图4说明本实施方式，本实施方式所述一种六自由度大行程柔性并联平台的每个柔性转动关节3-2-3包括第一转动节3-2-3-1和第二转动节3-2-3-2,第一转动节3-2-3-1的一端与第二转动节3_2_3_2的一端车接，第一转动节3-2-3-1内设有D型柔板3-2-3-3，第二转动节3_2_3_2内设有I型柔板3_2_3_4。每个柔性转动关节3-2-3的主体为圆柱形，通过交叉设置的D型柔板3-2-3-3和I型柔板3_2_3_4的弹性变形，可以实现绕单轴的双向有限转动，将第二转动节3-2-3-2固定，在第一转动节3-2-3-1上施加转矩，固定在第二转动节3-2-3-2内的I型柔板3_2_3_4会发生弹性变形，进而实现第一转动节3-2-3-1和第二转动节3-2-3-2之间的无间隙转动，反之亦然。通过改变D型柔板3-2-3-3和I型柔板3-2-3-4之间夹角可以满足不同的转角和转动刚度要求。其它组成及连接关系与【具体实施方式】三相同。【具体实施方式】五:结合图4说明本实施方式，本实施方式所述一种六自由度大行程柔性并联平台的第一转动节3-2-3-1与第二转动节3-2-3-2的连接处留有间隙4。其它组成及连接关系与【具体实施方式】四相同。以上所述，仅是本专利技术的较佳实施例而已，并非对本专利技术作任何形式上的限制，虽然本专利技术已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本专利技术，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本专利技术技术方案范围内，当可利用上述揭示的
技术实现思路
做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本专利技术技术方案内容，依据本专利技术的技术实质，在本专利技术的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本专利技术技术方案的保护范围之内。【主权项】1.一种六自由度大行程柔性并联平台，其特征在于:所述一种六自由度大行程柔性并联平台包括上平台(1)、下平台⑵和六个运动支链(3)，上平台(1)、下平台(2)由上至下并排设置，上平台(1)的下表面通过三组所述运动支链组件与下平台(2)的上表面连接六个运动支链(3)沿下平台(2)的圆周方向均布设置。2.根据权利要求1所述一种六自由度大行程柔性并联平台，其特征在于:每个运动支链(3)包括一个圆柱副(3-1)和两个柔性虎克铰链(3-2)，两个柔性虎克铰链(3-2)通过一个圆柱副(3-1)连接。3.根据权利要求2所述一种六自由度大行程柔性并联平台，其特征在于:每个柔性虎克铰链(3-2)包括芯体(3-2-1)、两个支架(本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种六自由度大行程柔性并联平台，其特征在于：所述一种六自由度大行程柔性并联平台包括上平台(1)、下平台(2)和六个运动支链(3)，上平台(1)、下平台(2)由上至下并排设置，上平台(1)的下表面通过三组所述运动支链组件与下平台(2)的上表面连接六个运动支链(3)沿下平台(2)的圆周方向均布设置。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：董为，杜志江，杨淼，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23
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