The invention relates to a 5-DOF precision series-parallel robot with additional constraints on a moving platform, including a rotating platform, a base bracket, a moving platform, a precision spherical joint pair, a first joint in series, a moving end, a base, a first rod, a second rod and a third rod. The first rod and the second rod are of the same structure, and the two rods pass through and connect to the rotating platform through the first hinge; the third rod is connected to the base through the hinge and is located below the first and second rods. One end of the first rod and the second rod pass through the second hinge, and the other end of the third rod is connected with the moving platform through a precision ball hinge connection pair. Because of the structural characteristics of the precision spherical joint pair connected between the third rod and the moving platform, the moving platform is subjected to additional constraints and its motion space is a plane of vertical ground, with higher precision, fewer joints and parts of the overall structure, and is convenient for processing, manufacturing and assembling.
【技术实现步骤摘要】
一种含有动平台附加约束的五自由度精密串并联机器人
本专利技术涉及一种串并联机器人,特别是涉及一种含有动平台附加约束的五自由度精密串并联机器人。
技术介绍
串并联机器人作为并联结构与现代数控技术相结合的产物,是从上世纪末开始出现的一种新型制造装备。与传统串联机器人相比,串并联机器人具有刚度比重大、响应速度快、适合复杂曲面加工等特点,因此在制造领域有很广泛的应用前景。含有动平台附加约束的五自由度精密串并联机器人结合串联结构与并联结构的优点,整体刚度大、有较高的精度、整体结构关节数和零部件数少、便于加工制造和装配,基于此类结构的串并联机器人具有良好的应用前景。现有专利CN102672709A所公开的是一种五自由度混联机器人,包括固定架、动平台、连接在动平台末端的定位头,以及三条结构相同的第一杆、第二杆和第三杆。第一杆和第二杆均通过自身的第一铰链对称的连接在固定架上端的两侧,第三杆贯穿固定架,且位于第一杆和第二杆的下面,并通过自身的第一铰链连接在固定架内侧中部,第一杆、第二杆和第三杆的连接杆原理驱动装置的那一段分别通过对应的第二铰链与动平台相连。其不足是,由于三个杆结构相同,杆没有对定位头产生冗余约束,且三个杆与固定架相连的第一铰链采用具有三个自由度的铰链连接,该三个铰链的转动轴线必须严格保持交于一点,否则会影响定位头的运动精度。此外,该结构关节数量和结构零件多,装配复杂,对制造和装配的精度要求高。
技术实现思路
针对现有技术存在的缺陷,本专利技术的目的是提供一种含有动平台附加约束的五自由度精密串并联机器人,具有较高刚度,动平台含有冗余约束以获得较高精度,连接关节少容 ...
【技术保护点】
1.一种含有动平台附加约束的五自由度精密串并联机器人,其特征在于,包括转动平台(4)、底座支架(5)、动平台(6)、精密球铰连接副(7)、串联第一关节(8)、运动末端(9)、底座(10)、第一杆(1)、第二杆(2)、第三杆(3),所述第一杆(1)和第二杆(2)结构相同,包括第一铰链(11)、第二铰链(12)、第一连接结构(13)和驱动装置,所述第三杆(3)包括铰链(14)、第二连接结构(15)和驱动装置,所述第一杆(1)和第二杆(2)分别通过第一铰链(11)穿过并连接于转动平台(4)的两侧,所述转动平台(4)通过位于底座支架(5)上的转动铰链连接底座支架(5),所述第三杆(3)在转动平台(4)的下方并且通过铰链(14)连接于底座支架(5),所述底座支架(5)通过螺钉连接于底座(10);所述第一杆(1)和第二杆(2)通过第二铰链(12)对称地连接于动平台(6)的左右两侧,所述第三杆(3)通过精密球铰连接副(7)连接于动平台(6)的后侧;所述的运动末端(9)通过转动铰链连接于串联第一关节(8)的内部中间位置,所述的串联第一关节(8)通过转动铰链连接于动平台(6)的下侧。
【技术特征摘要】
1.一种含有动平台附加约束的五自由度精密串并联机器人,其特征在于,包括转动平台(4)、底座支架(5)、动平台(6)、精密球铰连接副(7)、串联第一关节(8)、运动末端(9)、底座(10)、第一杆(1)、第二杆(2)、第三杆(3),所述第一杆(1)和第二杆(2)结构相同,包括第一铰链(11)、第二铰链(12)、第一连接结构(13)和驱动装置,所述第三杆(3)包括铰链(14)、第二连接结构(15)和驱动装置,所述第一杆(1)和第二杆(2)分别通过第一铰链(11)穿过并连接于转动平台(4)的两侧,所述转动平台(4)通过位于底座支架(5)上的转动铰链连接底座支架(5),所述第三杆(3)在转动平台(4)的下方并且通过铰链(14)连接于底座支架(5),所述底座支架(5)通过螺钉连接于底座(10);所述第一杆(1)和第二杆(2)通过第二铰链(12)对称地连接于动平台(6)的左右两侧,所述第三杆(3)通过精密球铰连接副(7)连接于动平台(6)的后侧;所述的运动末端(9)通过转动铰链连接于串联第一关节(8)的内部中间位置,所述的串联第一关节(8)通过转动铰链连接于动平台(6)的下侧。2.根据权利要求1所述的含有动平台附加约束的五自由度精密串并联机器人,其特征在于,所述第一杆(1)和第二杆(2)的第一连接结构(13)包括第一底板(101)、第一螺母座(102)、安装于第一底板(101)和第一螺母座(102)上的第一丝杆螺母(103)和第一直线导轨滑块组(104),所述第一螺母座(102)和第一底板(101)构成移动副,其中所述第一螺母座(102)通过第一转动小轴(105)连接于转动平台(4)构成第一杆(1)连接于转动平台(4)的第一铰链(11),所述第一底板(101)通过第二转动小轴(106)连接于动平台(6)构成第一杆(1)连接于动平台(6)的第二铰链(12)。3.根据权利要求1所述的含有动平台附加约束的五自由度精密串并联机器人,其特征在于,所述第三杆(3)的第二连接结构(15)包括第二底板(301)、第二螺母座(302)、安装于第二底板(301)和第二螺母座(302)上的第二丝杆螺母(303)和第二直线导轨滑块组(304),所述第二螺母座(302)和第二底板(301)构成移动副,其中所述第二螺母座(302)通过第三转动小轴(305)连接于底座支架(5)构成第三杆(1)连接于底座支架(5)的铰链(14)。4.根据权利要求1所述的含有动平台附加约束的五自由度精密串并联机器人,其特征在于,所述转动平台(4)连接于底座支架(5)的转动铰链轴线和第三杆(3)连接于底座支架(5)的铰链(14)的轴线平...
【专利技术属性】
技术研发人员:李静,叶飞,耿亮,王梓睿,禹壮,沈南燕,
申请(专利权)人:上海大学,
类型:发明
国别省市:上海,31
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