可重构并/混联机构实验装置组件系统制造方法及图纸

本发明专利技术属于并联机器人实验装置的技术领域，具体是一种可重构并/混联机构实验装置组件系统，解决了目前可重构机器人重构种类有限及尺寸不可变等问题。其包括连杆组件、运动副组件、动/静平台组件和过渡连接件组件。运动副组件包括转动副组件、移动副组件、虎克铰组件、球面副组件、圆柱副组件等。各组件的末端设有用于连接的标准接口，各组件之间可任意组合。本发明专利技术通过不同组件之间的连接，组成不同的运动支链，将运动支链连接到动/静平台组件上组成所需的并/混联机构。本发明专利技术各组件之间拆装方便并且可重用，且不改变实验装置组件的精度，降低了成本，满足了并/混联机构本体的创新设计需求，缩短了对比不同并/混联机构的性能实验研究周期。

【技术实现步骤摘要】
可重构并/混联机构实验装置组件系统
本专利技术属于并联机器人实验装置的
，具体涉及一种可重构并/混联机构实验装置组件系统。
技术介绍
由于并/混联机构结构简单、刚度高、承载能力大、无误差积累、运动部件质量小、易于实现高速运动等优点成为近年来的研究热点，有时需要对机构进行实验研究。在进行并/混联机构实验时，往往需要多种构型之间相互比较以及研究不同尺度下机构的特性，然而同时制作多种构型的机构，不仅会浪费大量的资金，而且使得实验周期变长。专利200710121232.2专利技术了一种构型及尺寸可重构的并联机器人，该机器人包括静平台框架，扩展件，可实现伸缩轴驱动功能或滑块驱动功能的的驱动支链，动平台等。专利201010266108.7专利技术了一种可重构并联机器人用于机床加工。这些专利技术的运动副组件种类较少，可重构的机构种类有限，静平台为一体式机构没有灵活性，尺寸较大适合于机床加工，不能满足实验需要的各种运动副以各种不同的形态组合在一起完成各种不同构型机构的重构，并且尺寸较大，结构复杂不能满足实验所需的快速高效的要求。
技术实现思路
本专利技术为了解决目前可重构机器人重构种类有限及尺寸不可变等问题，提供了涉及一种一种可重构并/混联机构实验装置组件系统，将常用的各种运动副、连接杆、驱动件等标准化，并通过连接头将不同的运动副连接起来，可实现多种并/混联机构构型，而且通过不同数量的连接杆的连接实现尺寸的变化。本专利技术采用如下的技术方案实现：一种可重构并/混联机构实验装置组件系统，包括若干连杆组件、运动副组件、动/静平台组件和过渡连接件组件，其中运动副组件包括转动副组件、移动副组件、虎克铰组件、球面副组件以及圆柱副组件；所述的连杆组件包括若干短杆、定位螺母以及螺纹杆，各短杆两端有内螺纹孔、能够通过螺纹杆连接在一起，并通过定位螺母调节连杆的长度；所述的移动副组件包括滑块式移动副和推杆式移动副，滑块式移动副包括滑块，滑块上有滑块定位孔与其他组件连接；推杆式移动副包括推杆，推杆末端与其他组件连接；所述的转动副组件包括转轴节，转轴节末端有转轴节螺纹柱与其他组件连接；所述的球面副组件包括侧向球面副、直连球面副以及关节球面副，各球面副组件包括装配在一起的凹球件与凸球件，凹球件与凸球件设置有螺纹连接孔或螺纹连接柱与其他组件连接；所述的虎克铰组件包括两Y形连接件，两Y形连接件末端有圆孔与其他组件连接；所述的圆柱副组件包括对接圆柱副和侧连圆柱副，对接圆柱副两端有螺纹连接孔与其他组件连接，侧连圆柱副的两端有螺纹连接孔与其他组件连接；所述的动/静平台组件包括台钳静平台、底座静平台、分体式底平台、三角形动平台以及圆形动平台，台钳静平台包括台钳和台钳夹块，通过台钳夹块上有连接件与其他组件连接；底座静平台内部能够与电机固接，底座静平台底部能够与安装部位固定，底座静平台顶部有中心孔，电机轴通过中心孔与其他转动组件连接，分体式底平台包括平板，平板以其一侧边为转动中心转动且能够固定，平板上有连接件固定其他组件，三角形动平台包括三角形平台，三角形平台的三个角等分线上设置能够相对于三角形平台移动的带螺孔滑块，带螺孔滑块上有连接件与其他组件连接，圆形动平台上有连接件与其他组件连接，所述的过渡连接件组件包括带座轴承、固定型材、双耳铰接块、双头法兰、圆台法兰、带螺孔平板、以及凸台连接块，固定型材用于固定驱动件，双耳铰接块用于各组件间的铰接，双头法兰用于动平台组件与其他组件间的连接，圆台法兰用于移动副组件与静平台组件的连接，带孔平板的中心位置有螺纹连接孔，用于与其他组件连接，凸台连接块两侧有螺纹连接孔，用于与其他组件连接，各组件用于与其他组件连接或定位的连接件尺寸规格统一。各组件用于与其他组件连接或定位的连接件都有标准接口，各组件之间能够任意组合。所述的台钳静平台还包括台钳夹块、台钳座、台钳体、台钳螺杆以及台钳杠杆，台钳夹块底部有正方体凸台，正方形凸台两侧通过两个竖直设置的台钳体夹持，两个台钳体连接于于台钳座上，台钳螺杆与台钳座螺纹连接、且前端与一个台钳体固接，台钳杠杆插在台钳螺杆末端的孔内，台钳夹块上有台钳夹块定位孔，定位孔有5组，每组为骰子中的5点形状分布，5组定位孔分别分布在台钳块的四周与中心。所述的底座静平台是由四个立柱支撑的内部空心件，包括底座顶板和底座底板，底座顶板的中心有中心孔，底座底板上的四个角有四个底座底板定位孔用于固定底座静平台。所述的分体式底平台还包括横杆、连杆一、连杆二以及底座支架，平板的一侧边固接于横杆上，横杆的两端分别铰接于两个底座支架的一端，平板的另一侧边两端分别与与两连杆一的一端铰接，连杆一的另一端与连杆二的一端铰接，连杆二的另一端与底座支架的另一端铰接且铰接处有固定螺栓，在平板上有用于连接其他组件的定位孔，定位孔有5组，每组为骰子中的5点形状分布，5组定位孔分别分布在平板的四周与中心，底座支架的四个角上有孔可用于与安装部位固定。所述的三角形平台的三个角等分线上有滑槽，滑槽两侧有与滑槽平行的键槽，键槽两侧还有与滑槽平行的刻度，带螺孔滑块上对应键槽的位置有能够与键槽卡死来固定其位置的紧定螺钉二，带螺孔滑块下表面中心位置有螺纹连接孔用于与其他组件连接，三角形平台的每个角上都有一组按骰子中5点形状分布的定位孔用于固定其他组件。所述的圆形动平台上每隔相同的角度加工有两圈按骰子中5点和1点形状分布的圆形动平台定位孔、且两种分布形式的圆形动平台定位孔相间分布，圆形动平台中心位置有按骰子中1点形状分布的圆形动平台中心定位孔，用于与其他组件连接。所述的固定型材为“T”字形包括型材底座和型材本体，型材底座的四个角上有用于与动/静平台组件连接的型材底座定位孔，型材本体上有两排能够与移动副组件固接的固定型材定位孔。所述的双头法兰两端分别为双头法兰螺纹连接孔和双头法兰螺纹连接柱，双头法兰的法兰板两侧各有一个用于动/静平台组件及其他各组件间的连接的双头法兰定位孔。所述的圆台法兰上沿圆周方向均布有四个用于各组件间连接的圆台法兰定位孔，圆台法兰中心位置处有一个螺纹连接柱，用于与其他组件连接。所述的凸台连接块凸台中心位置处有一个贯穿的凸台连接件螺纹连接孔用于与其他组件连接，凸台连接块底座的四个角上各有一个与动/静平台组件连接的凸台连接件定位孔。所述的滑块式移动副还包括电机一以及电缸一，电机一固接于电缸一上，滑块装在电缸一正面的滑动槽内，电机一驱动电缸一带动滑块沿滑动槽作直线运动，滑块正面有滑块定位孔用来连接运动副连接件，电缸一背面加工有定位槽用于和固定型材固接，通过固定型材将其固定在静平台组件上。所述的推杆式移动副还包括电机二以及电缸二，电机二固接于电缸二上，推杆插在电缸二内，电缸二侧面有电缸二定位孔用于与固定型材固接，电缸二底端有电缸二铰接孔，电机二驱动电缸二带动推杆做伸缩直线运动，推杆顶端有螺纹用于连接其他部件，电缸二侧面有电缸二定位孔用于与固定型材固接，通过固定型材与静平台组件相连接，通过电缸二底端的电缸二铰接孔用于与转动副组件相连接。所述的侧向球面副的侧向球面副凹球件与侧向球面副凸球件成90°装配，侧向球面副凹球件与侧向球面副凸球件末端分别有侧向球面副凹球件螺纹连接孔以及侧向球面副凸球件螺纹连接柱与其他组件连接，直连球面副的直连球面副凹球件和直连球面副凸球件本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可重构并/混联机构实验装置组件系统，其特征在于包括若干连杆组件、运动副组件、动/静平台组件和过渡连接件组件，其中运动副组件包括转动副组件、移动副组件、虎克铰组件、球面副组件以及圆柱副组件；所述的连杆组件包括若干短杆（1）、定位螺母（2）以及螺纹杆（3），各短杆两端有内螺纹孔、能够通过螺纹杆（3）连接在一起，并通过定位螺母（2）调节连杆的长度；所述的移动副组件包括滑块式移动副和推杆式移动副，滑块式移动副包括滑块，滑块（4）上有滑块定位孔（4.1）与其他组件连接；推杆式移动副包括推杆，推杆（8）末端与其他组件连接；所述的转动副组件包括转轴节（10），转轴节（10）末端有转轴节螺纹柱（10.1）与其他组件连接；所述的球面副组件包括侧向球面副、直连球面副以及关节球面副，各球面副组件包括装配在一起的凹球件与凸球件，凹球件与凸球件设置有螺纹连接孔或螺纹连接柱与其他组件连接；所述的虎克铰组件包括两Y形连接件（20），两Y形连接件（20）末端有圆孔（20.2）与其他组件连接；所述的圆柱副组件包括对接圆柱副和侧连圆柱副，对接圆柱副两端有螺纹连接孔与其他组件连接，侧连圆柱副的两端有螺纹连接孔与其他组件连接；所述的动/静平台组件包括台钳静平台（V）、底座静平台（34）、分体式底平台（XIII）、三角形动平台（I）以及圆形动平台（36），台钳静平台包括台钳和台钳夹块（29），通过台钳夹块（29）上有连接件与其他组件连接；底座静平台（34）内部能够与电机固接，底座静平台（34）底部能够与安装部位固定，底座静平台（34）顶部有中心孔（34.3），电机轴通过中心孔（34.3）与其他转动组件连接，分体式底平台（XIII）包括平板（35），平板（35）以其一侧边为转动中心转动且能够固定，平板（35）上有连接件固定其他组件，三角形动平台（I）包括三角形平台（40），三角形平台（40）的三个角等分线上设置能够相对于三角形平台移动的带螺孔滑块（42），带螺孔滑块（42）上有连接件与其他组件连接，圆形动平台（43）上有连接件与其他组件连接，所述的过渡连接件组件包括带座轴承（IV）、固定型材（47）、双耳铰接块（48）、双头法兰（49）、圆台法兰（50）、带螺孔平板（51）、以及凸台连接块（52），固定型材用于固定驱动件，双耳铰接块用于各组件间的铰接，双头法兰用于动平台组件与其他组件间的连接，圆台法兰用于移动副组件与静平台组件的连接，带孔平板的中心位置有螺纹连接孔，用于与其他组件连接，凸台连接块两侧有螺纹连接孔，用于与其他组件连接，各组件用于与其他组件连接或定位的连接件规格尺寸统一，各组件用于与其他组件连接或定位的连接件都有标准接口，各组件之间能够任意组合。...

【技术特征摘要】
1.一种可重构并/混联机构实验装置组件系统，其特征在于包括若干连杆组件、运动副组件、动/静平台组件和过渡连接件组件，其中运动副组件包括转动副组件、移动副组件、虎克铰组件、球面副组件以及圆柱副组件；所述的连杆组件包括若干短杆（1）、定位螺母（2）以及螺纹杆（3），各短杆两端有内螺纹孔、能够通过螺纹杆（3）连接在一起，并通过定位螺母（2）调节连杆的长度；所述的移动副组件包括滑块式移动副和推杆式移动副，滑块式移动副包括滑块，滑块（4）上有滑块定位孔（4.1）与其他组件连接；推杆式移动副包括推杆，推杆（8）末端与其他组件连接；所述的转动副组件包括转轴节（10），转轴节（10）末端有转轴节螺纹柱（10.1）与其他组件连接；所述的球面副组件包括侧向球面副、直连球面副以及关节球面副，各球面副组件包括装配在一起的凹球件与凸球件，凹球件与凸球件设置有螺纹连接孔或螺纹连接柱与其他组件连接；所述的虎克铰组件包括两Y形连接件（20），两Y形连接件（20）末端有圆孔（20.2）与其他组件连接；所述的圆柱副组件包括对接圆柱副和侧连圆柱副，对接圆柱副两端有螺纹连接孔与其他组件连接，侧连圆柱副的两端有螺纹连接孔与其他组件连接；所述的动/静平台组件包括台钳静平台（V）、底座静平台（34）、分体式底平台（XIII）、三角形动平台（I）以及圆形动平台（36），台钳静平台包括台钳和台钳夹块（29），通过台钳夹块（29）上有连接件与其他组件连接；底座静平台（34）内部能够与电机固接，底座静平台（34）底部能够与安装部位固定，底座静平台（34）顶部有中心孔（34.3），电机轴通过中心孔（34.3）与其他转动组件连接，分体式底平台（XIII）包括平板（35），平板（35）以其一侧边为转动中心转动且能够固定，平板（35）上有连接件固定其他组件，三角形动平台（I）包括三角形平台（40），三角形平台（40）的三个角等分线上设置能够相对于三角形平台移动的带螺孔滑块（42），带螺孔滑块（42）上有连接件与其他组件连接，圆形动平台（43）上有连接件与其他组件连接，所述的过渡连接件组件包括带座轴承（IV）、固定型材（47）、双耳铰接块（48）、双头法兰（49）、圆台法兰（50）、带螺孔平板（51）、以及凸台连接块（52），固定型材用于固定驱动件，双耳铰接块用于各组件间的铰接，双头法兰用于动平台组件与其他组件间的连接，圆台法兰用于移动副组件与静平台组件的连接，带孔平板的中心位置有螺纹连接孔，用于与其他组件连接，凸台连接块两侧有螺纹连接孔，用于与其他组件连接，各组件用于与其他组件连接或定位的连接件规格尺寸统一，各组件用于与其他组件连接或定位的连接件都有标准接口，各组件之间能够任意组合。2.根据权利要求1所述的一种可重构并/混联机构实验装置组件系统，其特征在于所述的台钳静平台还包括台钳夹块（29）、台钳座（30）、台钳体（31）、台钳螺杆（32）以及台钳杠杆（33），台钳夹块（29）底部有正方体凸台，正方形凸台两侧通过两个竖直设置的台钳体（31）夹持，两个台钳体连接于于台钳座（30）上，台钳螺杆（32）与台钳座（30）螺纹连接、且前端与一个台钳体固接，台钳杠杆（33）插在台钳螺杆（32）末端的孔内，台钳夹块（29）上有台钳夹块定位孔（29.1），定位孔有5组，每组为骰子中的5点形状分布，5组定位孔分别分布在台钳块（29）的四周与中心。3.根据权利要求1所述的一种可重构并/混联机构实验装置组件系统，其特征在于所述的底座静平台（34）是由四个立柱支撑的内部空心件，包括底座顶板（34.1）和底座底板（34.2），底座顶板（34.1）的中心有中心孔（34.3），底座底板（34.2）上的四个角有四个底座底板定位孔（34.4）用于固定底座静平台（34）。4.根据权利要求1所述的一种可重构并/混联机构实验装置组件系统，其特征在于所述的分体式底平台（XIII）还包括横杆（36）、连杆一（37）、连杆（38）以及底座支架（39），平板（35）的一侧边固接于横杆（36）上，横杆（36）的两端分别铰接于两个底座支架（39）的一端，平板（35）的另一侧边两端分别与与两连杆一（37）的一端铰接，连杆一（37）的另一端与连杆二（38）的一端铰接，连杆二（38）的另一端与底座支架（39）的另一端铰接且铰接处有固定螺栓，在平板（35）上有用于连接其他组件的定位孔，定位孔有5组，每组为骰子中的5点形状分布，5组定位孔分别分布在平板（35）的四周与中心，底座支架（39）的四个角上有孔可用于与安装部位固定。5.根据权利要求1所述的一种可重构并/混联机构实验装置组件系统，其特征在于所述的三角形平台（40）的三个角等分线上有滑槽（40.2），滑槽（40.2）两侧有与滑槽（40.2）平行的键槽（40.1），键槽（40.1）两侧还有与滑槽（40.2）平行的刻度，带螺孔滑块（42）上对应键槽（40.1）的位置有能够与键槽（40.1）卡死来固定其位置的紧定螺钉二（41），带螺孔滑块（42）下表面中心位置有螺纹连接孔用于与其他组件连接，三角形平台（40）的每个角上都有一组按骰子中5点形状分布的定位孔用于固定其他组件。6.根据权利要求1所述的一种可重构并/混...

【专利技术属性】
技术研发人员：李瑞琴，宁峰平，梁世杰，马春生，孟宏伟，苗智英，
申请(专利权)人：中北大学，
类型：发明
国别省市：山西,14