解耦四自由度远心机构制造技术

一种解耦四自由度远心机构，包括机架、末端执行器、第一运动支链和第二运动支链；机架设有第一支架和第二支架，第一运动支链连接在第一支架与末端执行器的第一端之间，第二运动支链连接在第二支架与末端执行器的第二端之间；通过第一运动支链的主动运动、第二运动支链的被动运动以及末端执行器的自转，可实现末端执行器的三转动、一移动的四自由度解耦运动。本发明专利技术具有绕远处旋转中心的解耦四自由度运动，并且驱动电机靠近基座，远离末端执行器，从而使腹腔微创手术机器人的末端执行器的质量更轻，运动惯性更小，提高了手术的安全性。

Decoupling four degree of freedom telecentric mechanism

A four degree of freedom decoupling telecentric mechanism, which comprises a frame, end effector, first and second branched motion chains; the frame is provided with a first bracket and the second bracket, the first moving chain is connected between the first end of the first bracket and the end effector, second limbs connected between the second bracket and the end effector of the second by the end of active movement and passive movement; the first movement of second branched and branched motion of the end effector rotation, can realize the end effector, a mobile three rotation of four degrees of freedom motion decoupling. Decoupling of the invention has four degrees of freedom motion around the distance of the center of rotation of the drive motor, and near the base, away from the end effector, so that the quality of terminal abdominal minimally invasive surgery robot actuator lighter, smaller inertia, improve the safety of the operation.

【技术实现步骤摘要】
解耦四自由度远心机构
本专利技术涉及医疗机器人，尤其涉及一种解耦四自由度远心机构。
技术介绍
并联机构广泛应用于重载模拟设备、机器人、数控机床、传感器及微操作领域。然而，并联机构各驱动单元之间是耦合的，即并联机构整体输出平台沿任一方向的运动都是所有驱动单元的运动合成，并且各驱动单元的运动与并联机构整体运动(即输入与输出)之间是非线性的。这一特性导致并联机构控制复杂，标定困难，且制约了精度的提高。因此，如何实现并联机构解耦，以简化控制和标定，提高运动精度，一直是一个困难而富有挑战性的课题。运动解耦并联机器人是指输出运动的任一个自由度都仅依赖单个驱动单元，其他驱动单元动作不对此自由度产生影响。具有完全解耦的并联机构运动关系简单、标定简便、控制精度高、刚度大，在虚轴机床和机器人中应用前景广阔。[HuntKH.StructuralKinematicsofIn–Parallel-ActuatedRobotArms,JournalofMechanisms,TransmissionsandAutomationinDesign,1983,105:705-712]报道了一种两转动一移动自由度并联机构，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种解耦四自由度远心机构，其特征在于：包括机架、末端执行器、第一运动支链和第二运动支链；所述机架设有第一支架和第二支架，所述第一运动支链连接在第一支架与末端执行器的第一端之间，所述第二运动支链连接在第二支架与末端执行器的第二端之间；通过第一运动支链的主动运动、第二运动支链的被动运动以及末端执行器的自转，可实现末端执行器的三转动、一移动的四自由度解耦运动。

【技术特征摘要】
1.一种解耦四自由度远心机构，其特征在于：包括机架、末端执行器、第一运动支链和第二运动支链；所述机架设有第一支架和第二支架，所述第一运动支链连接在第一支架与末端执行器的第一端之间，所述第二运动支链连接在第二支架与末端执行器的第二端之间；通过第一运动支链的主动运动、第二运动支链的被动运动以及末端执行器的自转，可实现末端执行器的三转动、一移动的四自由度解耦运动。2.如权利要求1所述的解耦四自由度远心机构，其特征在于：所述第一运动支链包括第一转动副、第一杆件、第二转动副、第二杆件、第三转动副、第一平行四边形结构、第三杆件、第四转动副、第二平行四边形结构、第四杆件、第三平行四边形结构和第四平行四边形结构；其中，第一转动副与第一支架可转动相连，第一杆件连接在第一转动副与第二转动副之间；第二杆件为U形连接杆，其横边连接在第二转动副与第三转动副之间，其第一竖边的上部作为第二平行四边形结构的第一竖边，其第二竖边作为第一平行四边形结构的第二竖边；第三杆件为三段折线形连接杆，其第一段作为第一平行四边形结构的第二横边，其第二段通过第四转动副与第二杆件的第一竖边中部活动相连，其第三段作为第二平行四边结构的第一横边；第四杆件为H形连接杆，其左边竖杆作为第二平行四边形结构的第二竖边，其右边竖杆分别通过转动副与第三平行四边形结构、第四平行四...

【专利技术属性】
技术研发人员：张帆，张雪，朱云平，
申请(专利权)人：上海工程技术大学，
类型：发明
国别省市：上海,31