一种移动并联机构制造技术

一种移动并联机构，在定平台上设有三组支撑杆，每组支撑杆均包括一根支撑杆A和一根支撑杆B，支撑杆A的长度大于支撑杆B的长度，在每组支撑杆A和支撑杆B之间，分别固定连接一根导轨，三根导轨与定平台之间有夹角，且三根导轨在定平面上的投影，及其投影的延长线，组成一个正三角形，在导轨和动平台之间通过三个分支连接，三个分支的结构相同，三个分支上端与动平台的连接点中心呈正三角对称分布。本发明专利技术结构简单对称，具有刚度大，承载高，运动和力等各参数的输入输出映射关系将维持不变，使该机构具有运动精度高，便于控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于机器人领域。
技术介绍
三维移动并联机构结构简单，控制相对容易，可用于航空，医学，机械加工，生物工程等多种领域，具有很好的应用前景。最早由Calvel提出的DELTA机构，具有结构简单、体积小、定位精度高、运动速度快等特点，被广泛的应用到各个领域，如药品食品的分拣，电子产品的加工等领域。国内学者在三维移动并联机构研究方面取得了一系列的成果，如中国专利CN201510155500.7公开了一种四分支的三维移动并联机构，该机构控制精度和承载能力高。中国专利CN201410371262.9中公开了一种三维移动的Delta机构，基于3-PUU和3-RUU运动链结构，增大了Delta机构的工作空间。中国专利CN201310091824.X公开的三移动并联机构结构简单，运动惯性小，适用于高速分拣场合。中国专利CN200910071094.0中公开了一种运动精度高，传动特性好，且工作空间大的三维移动并联机构。中国专利CN200310104278.5中公开了一种适用于微动空间的三维移动并联机构，可实现工作范围在0.001mm-10.000mm之间的三维微操作，还可实现更大范围的三维移动。中国专利CN201310140658.8公开了一种三自由高速平移运动并联机构，采用复合子支链构造运动支链，从而提高机构机构抵抗侧向载荷的能力，有利于实现更高的移动速度。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种结构简单对称，刚度大，承载高，运动和力等各参数的输入输出映射关系将维持不变，运动精度高，便于控制的移动并联机构。本专利技术主要包括定平台、动平台、分支、支撑杆A、支撑杆B和导轨。其
中，在定平台上设有三组支撑杆，每组支撑杆均包括一根支撑杆A和一根支撑杆B，支撑杆A的长度大于支撑杆B的长度。在每组支撑杆A和支撑杆B之间，分别固定连接一根导轨。三根导轨与定平台之间有夹角，且三根导轨在定平面上的投影，及其投影的延长线，组成一个正三角形。在导轨和动平台之间通过三个分支连接，三个分支的结构相同。三个分支上端与动平台的连接点中心呈正三角对称分布。分支包括第一移动副P1、第一转动副R1、第一连杆、第二转动副R2、第二连杆和第三转动副R3。在每根导轨上分别套接第一移动副P1，第一移动副P1与第一连杆的一端通过第一转动副R1相连，第一连杆的另一端与第二连杆的一端通过第二转动副R2相连，第二连杆的另一端与动平台的下表面通过第三转动副R3相连。本专利技术在使用时，选择移动副作为主动输入运动副，当移动副沿各自的导轨运动时，每条分支提供给动平台的约束力偶螺旋共同限制了动平台三个转动自由度，从而实现动平台的三维移动。本专利技术与现有技术相比具有如下优点：结构简单对称。当选取该机构的移动副作为主动输入运动副时，机构的主动螺旋方向不变，始终沿着定平台导轨方向；传递力螺旋方向始终为沿着第一转动副的轴线方向，由螺旋理论法求解雅可比矩阵的公式可知，雅可比矩阵与机构各分支主动螺旋和传递力螺旋的方向有关，当它们的方向始终保持不变时，雅可比矩阵将保持恒定不变，因此本专利技术所提出的并联机构除具有刚度大，承载高的特点外，还具有雅可比矩阵恒定的特性，即机构的运动和力等各参数的输入输出映射关系将维持不变，使该机构具有运动精度高，便于控制的特点。附图说明图1是本专利技术结构示意图。图中：1-定平台，2-第一移动副P1，3-第一转动副R1，4-第一连杆，5-第二转动副R2，6-第二连杆，7-第三转动副R3，8-动平台，9-支撑杆A、10-支撑杆B，11-导轨。具体实施方式在图1所示的本专利技术的示意简图中，在定平台1上设有三组支撑杆，每组支撑杆均包括一根支撑杆A9和一根支撑杆B10，支撑杆A的长度大于支撑杆B的长度。在每组支撑杆A和支撑杆B之间，分别固定连接一根导轨11。三根导轨与定平台之间有夹角，且三根导轨在定平面上的投影，及其投影的延长线，组成一个正三角形。在导轨和动平台之间通过三个分支连接，三个分支的结构相同。三个分支上端与动平台的连接点中心呈正三角对称分布。分支包括第一移动副P12、第一转动副R13、第一连杆4、第二转动副R25、第二连杆6和第三转动副R37。在每根导轨上分别套接第一移动副P1，第一移动副P1与第一连杆的一端通过第一转动副R1相连，第一连杆的另一端与第二连杆的一端通过第二转动副R2相连，第二连杆的另一端与动平台8的下表面通过第三转动副R3相连。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种移动并联机构，包括定平台、动平台、分支、支撑杆A、支撑杆B和导轨，其特征在于：在定平台上设有三组支撑杆，每组支撑杆均包括一根支撑杆A和一根支撑杆B，支撑杆A的长度大于支撑杆B的长度，在每组支撑杆A和支撑杆B之间，分别固定连接一根导轨，在导轨和动平台之间通过三个分支连接，三个分支的结构相同。

【技术特征摘要】
1.一种移动并联机构，包括定平台、动平台、分支、支撑杆A、支撑杆B和导轨，其特征在于：在定平台上设有三组支撑杆，每组支撑杆均包括一根支撑杆A和一根支撑杆B，支撑杆A的长度大于支撑杆B的长度，在每组支撑杆A和支撑杆B之间，分别固定连接一根导轨，在导轨和动平台之间通过三个分支连接，三个分支的结构相同。2.根据权利要求1所述的一种移动并联机构，其特征在于：三根导轨与定平台之间有夹角，且三根导轨在定平面上的投影，及其投影的延长...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵延治，梁博文，曹亚超，李帅，韩瑞，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：河北;13