一种三自由度并联平面机器人制造技术

本发明专利技术公开了一种三自由度并联平面机器人，包括定平台和动平台，定平台和动平台之间通过三组驱动机构活动连接，所述驱动机构包括两个对称设置的气缸，气缸的一端通过第一转动副与定平台连接，气缸的另一端通过第二转动副与动平台连接；第二转动副包括活动套接的轴套和销轴，轴套与动平台相连，同一驱动机构内的两个销轴之间通过万向节连接有限位机构，限位机构包括气筒，气筒的侧壁通过第一气管连接有进排气电磁阀，气筒的两端分别设置有活塞，活塞与万向节连接。本发明专利技术能够改进现有技术的不足，提高定位速度。

A 3-DOF Parallel Planar Robot

The invention discloses a three-degree-of-freedom parallel planar robot, which comprises a fixed platform and a moving platform. The fixed platform and a moving platform are movably connected by three groups of driving mechanisms. The driving mechanism comprises two symmetrically arranged cylinders, one end of which is connected with a fixed platform through a first rotating pair and the other end of which is connected with a moving platform through a second rotating pair. The sleeve and pin axle of the movable sleeve are connected with the moving platform, and the two pin axles of the same driving mechanism are connected with the finite position mechanism through universal joints. The limit mechanism includes the air cylinder. The side wall of the air cylinder is connected with an intake and exhaust solenoid valve through the first gas pipe. The two ends of the air cylinder are respectively provided with pistons, and the piston is connected with the universal joint. The invention can improve the deficiency of the prior art and improve the positioning speed.

【技术实现步骤摘要】
一种三自由度并联平面机器人
本专利技术涉及机器人
，尤其是一种三自由度并联平面机器人。
技术介绍
并联机器人是以并联方式驱动的一种闭环机构，与串联机器人相比，其动作精度高、没有累积误差、动态响应好。三自由并联机器人是一种常见的并联机器人。现有的三自由度并联机器人的转动机构普遍采用虎克铰，在重载或者高速运动时由于惯性容易出现定位位置波动的问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种三自由度并联平面机器人，能够解决现有技术的不足，提高定位速度。为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案如下。一种三自由度并联平面机器人，包括定平台和动平台，定平台和动平台之间通过三组驱动机构活动连接，所述驱动机构包括两个对称设置的气缸，气缸的一端通过第一转动副与定平台连接，气缸的另一端通过第二转动副与动平台连接；第二转动副包括活动套接的轴套和销轴，轴套与动平台相连，同一驱动机构内的两个销轴之间通过万向节连接有限位机构，限位机构包括气筒，气筒的侧壁通过第一气管连接有进排气电磁阀，气筒的两端分别设置有活塞，活塞与万向节连接。作为优选，同一气筒两端的活塞之间通过支架连接有第一弹簧体，第一弹簧体与气筒平行，支架与第一弹簧体的连接端通过滑套与第一弹簧体滑动连接，滑套与第一弹簧体过盈配合。作为优选，所述第一弹簧体的两端设置有限位块。作为优选，所述限位块为圆台形，滑套外侧设置有与限位块相配合的圆台形空腔。作为优选，所述气筒的两端设置有检测活塞位置的行程传感器，活塞侧面设置有环形凹槽，环形凹槽内设置有气囊，气囊连接有第二气管。作为优选，所述万向节上设置有锁止螺栓。采用上述技术方案所带来的有益效果在于：本专利技术通过设置双气缸的驱动机构，在两个气缸之间通过限位机构进行限位，利用限位机构对机器人的定位进行锁定，从而避免定位位置波动的问题。限位机构利用气压对活塞的限位作用实现位置锁定，进排气电磁阀用来控制气筒内的气压变化，从而与驱动机构的动作进行同步。第一弹簧体对限位机构起到缓冲和提高定位精度的作用。限位块用来实现滑套的超限锁止。通过行程传感器实时检测活塞的位置，通过对气囊充气可以实现活塞的锁止。锁止螺栓用于对万向节进行锁止。通过多级锁止装置，可以有效提高限位机构的锁止精度和稳定性。附图说明图1是本专利技术一个具体实施方式的结构图。图2是本专利技术一个具体实施方式中第二转动副的结构图。图3是本专利技术一个具体实施方式中限位机构的结构图。图4是本专利技术一个具体实施方式中第一弹簧体与滑套配合的结构图。图中：1、定平台；2、动平台；3、驱动机构；4、气缸；5、第一转动副；6、第二转动副；7、轴套；8、销轴；9、万向节；10、限位机构；11、气筒；12、第一气管；13、活塞；14、进排气电磁阀；15、第一弹簧体；16、滑套；17、限位块；18、圆台形空腔；19、行程传感器；20、环形凹槽；21、电磁铁；22、气囊；23、第二气管；24、锁止螺栓；25、支架。具体实施方式本专利技术中使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接、粘贴等常规手段，在此不再详述。参照图1-4，本专利技术一个具体实施方式包括定平台1和动平台2，定平台1和动平台2之间通过三组驱动机构3活动连接，所述驱动机构3包括两个对称设置的气缸4，气缸4的一端通过第一转动副5与定平台1连接，气缸4的另一端通过第二转动副6与动平台2连接；第二转动副6包括活动套接的轴套7和销轴8，轴套7与动平台2相连，同一驱动机构3内的两个销轴8之间通过万向节9连接有限位机构10，限位机构10包括气筒11，气筒11的侧壁通过第一气管12连接有进排气电磁阀14，气筒11的两端分别设置有活塞13，活塞13与万向节9连接。同一气筒11两端的活塞13之间通过支架25连接有第一弹簧体15，第一弹簧体15与气筒11平行，支架25与第一弹簧体15的连接端通过滑套16与第一弹簧体15滑动连接，滑套16与第一弹簧体15过盈配合。第一弹簧体15的两端设置有限位块17。限位块17为圆台形，滑套16外侧设置有与限位块17相配合的圆台形空腔18。气筒11的两端设置有检测活塞13位置的行程传感器19，活塞13侧面设置有环形凹槽20，环形凹槽20内设置有气囊22，气囊22连接有第二气管23。万向节9上设置有锁止螺栓24。另外，在活塞13内设置有电磁铁21,利用电磁铁21的极性变化，实现对活塞运动状态的调整。本专利技术的工作过程为：气缸4根据控制器(图中未示出)的指令进行动作。进排气电磁阀14根据控制器计算出的限位机构10伸缩动作进行对应量和速度的进气或排气。在气缸4动作的末端，对气囊22进行充气，与此同时电磁铁21带电，通过控制电磁铁线圈的电流方向和大小，使两个活塞13内的电磁铁21施加与限位机构10动作同向的磁力，且电磁铁21之间磁力的大小与限位机构10实际位置和目标位置的距离差值的平方成正比。当需要锁止某一万向节9时，通过旋转对应的锁止螺栓24即可实现。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。以上显示和描述了本专利技术的基本原理和主要特征和本专利技术的优点。本行业的技术人员应该了解，本专利技术不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本专利技术的原理，在不脱离本专利技术精神和范围的前提下，本专利技术还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本专利技术范围内。本专利技术要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三自由度并联平面机器人，包括定平台(1)和动平台(2)，定平台(1)和动平台(2)之间通过三组驱动机构(3)活动连接，其特征在于：所述驱动机构(3)包括两个对称设置的气缸(4)，气缸(4)的一端通过第一转动副(5)与定平台(1)连接，气缸(4)的另一端通过第二转动副(6)与动平台(2)连接；第二转动副(6)包括活动套接的轴套(7)和销轴(8)，轴套(7)与动平台(2)相连，同一驱动机构(3)内的两个销轴(8)之间通过万向节(9)连接有限位机构(10)，限位机构(10)包括气筒(11)，气筒(11)的侧壁通过第一气管(12)连接有进排气电磁阀(14)，气筒(11)的两端分别设置有活塞(13)，活塞(13)与万向节(9)连接。

【技术特征摘要】
1.一种三自由度并联平面机器人，包括定平台(1)和动平台(2)，定平台(1)和动平台(2)之间通过三组驱动机构(3)活动连接，其特征在于：所述驱动机构(3)包括两个对称设置的气缸(4)，气缸(4)的一端通过第一转动副(5)与定平台(1)连接，气缸(4)的另一端通过第二转动副(6)与动平台(2)连接；第二转动副(6)包括活动套接的轴套(7)和销轴(8)，轴套(7)与动平台(2)相连，同一驱动机构(3)内的两个销轴(8)之间通过万向节(9)连接有限位机构(10)，限位机构(10)包括气筒(11)，气筒(11)的侧壁通过第一气管(12)连接有进排气电磁阀(14)，气筒(11)的两端分别设置有活塞(13)，活塞(13)与万向节(9)连接。2.根据权利要求1所述的三自由度并联平面机器人，其特征在于：同一气筒(11)两端的活塞(13)之间通过支架(25)连接有第一弹簧体(15)...

【专利技术属性】
技术研发人员：田东兴，
申请(专利权)人：北华航天工业学院，
类型：发明
国别省市：河北,13