具有3T、2T1R和1R2T运动模式的并联系统技术方案

本发明专利技术公开了一种具有3T、2T1R和1R2T运动模式的并联系统，包括定平台和动平台，定平台通过第一支链、第二支链和第三支链与动平台相连。本发明专利技术具有3T、2T1R和1R2T运动模式的并联系统，三条支链中分别与定平台和动平台连接的转动副构成万向铰，能够灵活运动，能够通过控制移动副和转动副能够使得该并联系统实现三移动(3T)、两移动一转动(2T1R转动轴线与移动平面垂直)、一转动两移动(1R2T移动平面与转动轴线平行)的运动模式，从而使得本发明专利技术的并联系统使用于运动仿真、机器装配、分拣抓取、并联机床等领域后，能够快速进行运动模式的变换，满足其复杂情况下的工作需求。

Parallel systems with 3T, 2T1R and 1R2T motion modes

The invention discloses a parallel system with 3T, 2T1R and 1R2T motion modes, which comprises a fixed platform and a moving platform, and the fixed platform is connected with the moving platform through the first branch chain, the second branch chain and the third branch chain. The invention has a parallel system with 3T, 2T1R and 1R2T motion modes. The rotating pairs connected with fixed platform and moving platform in three branches form universal hinges, which can move flexibly. By controlling the moving pairs and rotating pairs, the parallel system can realize three movements (3T), two movements and one rotation (2T1R axis is perpendicular to the moving plane), one rotation and two movements (1R2T moving plane and moving plane). The parallel motion mode of the rotating axis enables the parallel system of the present invention to rapidly transform the motion mode after being used in the fields of motion simulation, machine assembly, sorting and grasping, parallel machine tool and so on, so as to meet the working requirements under complex circumstances.

【技术实现步骤摘要】
具有3T、2T1R和1R2T运动模式的并联系统
本专利技术属于机器人
，涉及一种具有3T、2T1R和1R2T运动模式的并联系统。
技术介绍
并联机器人系统为空间多自由度多环闭链形式。自上世纪八十年代以来，并联系统因其具有刚度高、承载能力大、累积误差小、动态特性好、结构紧凑等特点而在虚拟轴机床、微动操作台、运动模拟器以及多维力传感器等行业领域获得广泛应用。并联系统具有2、3、4、5或6个自由度，目前，对6个自由度并联系统的研究较为全面和深入，但并联系统自由度的减少将使得系统结构更为简单，制造和控制成本相对较低，故在满足预期工作要求的情况下，少自由度并联机器人有其独特的优势。具有多种运动模式的并联系统，在系统奇异位形下，具有运动分岔的特性，可以通过较少的驱动副和支链实现多种运动模式，从而适应多种不同的工作需要。并且这类系统的运动模式变换，不需要对系统进行重新组装，运动模式的变换速度快、过程简便。在运动仿真、机器装配、分拣抓取、并联机床等领域需要有同时具有三移动(3T)、两移动一转动(2T1R转动轴线与移动平面垂直)、一转动两移动(1R2T转动轴线与移动平面平行)运动模式的并联结构来适应多种不同的运动方式，适应多种境况下的工作，简化整体的工作流程，但是目前市面上并无相关的同时具有三移动(3T)、两移动一转动(2T1R转动轴线与移动平面垂直)、一转动两移动(1R2T转动轴线与移动平面平行)运动模式的并联结构。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种具有3T、2T1R和1R2T运动模式的并联系统，解决了现有技术中并联系统结构单一的问题，能够满足运动仿真、机器装配、分拣抓取、并联机床等领域复杂情况下工作需求。本专利技术所采用的技术方案是，具有3T、2T1R和1R2T运动模式的并联系统，包括定平台和动平台，定平台通过第一支链、第二支链和第三支链与动平台相连。本专利技术的特点还在于：动平台呈T字形，第一支链与动平台一个端口连接，第二支链与动平台的第二个端口连接，第三支链与动平台的第三个端口连接。第一支链包括与定平台连接的转动副R11,转动副R11上连接有转动副R12，转动副R11与转动副R12形成万向铰；转动副R12上连接有第一连杆，第一连杆内套接有第二连杆，第二连杆上连接有驱动电机，第二连杆上连接有转动副R14，转动副R14上连接有转动副R15，转动副R14和转动副R15形成万向铰，转动副R15与动平台的一个端口连接。第二支链包括与定平台固接的第一滑移杆，第一滑移杆上连接有第三连杆，第三连杆上连接有驱动电机，第三连杆能够沿着第一滑移杆滑移；第三连杆上连接有第四连杆，第四连杆能够沿着第三连杆滑移；第四连杆上连接有第七连杆，第七连杆包括相互固接的滑移杆和转动副R21，第七连杆的滑移杆与第四连杆套接，第七连杆的转动副R21上连接有转动副R22，且转动副R21和转动副R22形成万向铰；转动副R22与动平台连接。第一滑移杆、第三连杆和第四连杆相互垂直。第三连杆包括呈T字形连接的连杆和中空的滑杆，滑杆与第一滑移杆套接，第四连杆也包括呈T字形连接的连杆和中空的滑杆，第四连杆的滑杆与第三连杆的连杆套接；第七连杆的滑移杆与第四连杆的连杆套接。第三支链包括与定平台连接的第二滑移杆，第二滑移杆上连接有第五连杆，第五连杆上连接有驱动电机，第五连杆能够沿着第二滑移杆的移动，第五连杆上连接有第六连杆，第六连杆能够沿着第五连杆的移动；第六连杆上连接有第八连杆，第八连杆包括中空的滑移杆和转动副R31，第八连杆的滑移杆与第六连杆套接，第八连杆的转动副R31上连接有转动副R32，转动副R31和转动副R32形成万向铰；转动副R32与动平台连接。第二滑移杆、第五连杆和第六连杆相互垂直。第五连杆包括连杆和中空的滑杆，第五连杆的滑杆与第二滑移杆套接，第六连杆也包括连杆和中空的滑杆，第六连杆的滑杆与第五连杆的连杆套接；第八连杆17的滑移杆与第六连杆16的连杆套接。本专利技术的有益效果是本专利技术具有3T、2T1R和1R2T运动模式的并联系统，三条支链中分别与定平台和动平台连接的转动副构成万向铰，能够灵活运动，能够通过控制移动副和转动副能够使得该并联系统实现三移动(3T)、两移动一转动(2T1R转动轴线与移动平面垂直)、一转动两移动(1R2T移动平面与转动轴线平行)的运动模式，从而使得本专利技术的并联系统使用于运动仿真、机器装配、分拣抓取、并联机床等领域后，能够快速进行运动模式的变换，满足其复杂情况下的工作需求。附图说明图1是本专利技术具有3T、2T1R和1R2T运动模式的并联系统具有1R2T运动模式时的位形示意图；图2是本专利技术具有3T、2T1R和1R2T运动模式的并联系统具有2T2R瞬时自由度时的位形示意图；图3是本专利技术具有3T、2T1R和1R2T运动模式的并联系统的2T1R运动模式渡位形示意图；图4是本专利技术具有3T、2T1R和1R2T运动模式的并联系统具有3T1R瞬时自由度时位形示意图；图5是本专利技术具有3T、2T1R和1R2T运动模式的并联系统具有3T运动模式时的位形示意图。图中，1.定平台，2.动平台，3.转动副R11，4.转动副R12，5.第一连杆，6.第二连杆，7.转动副R14，8.转动副R15，9.第一滑移杆，10.第三连杆，11.第四连杆，12.第七连杆，13.转动副R22，14.第二滑移杆，15.第五连杆，16.第六连杆，17.第八连杆，18.转动副R32。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行详细说明。具有3T、2T1R和1R2T运动模式的并联系统，如图1所示，包括定平台1和与定平台1通过第一支链、第二支链、第三支链连接的呈T字形的动平台2；其中第一支链包括一定平台连接的转动副R113,转动副R113上连接有转动副R124，转动副R113与转动副R124形成万向铰；转动副R124上连接有第一连杆5，第一连杆5套接有第二连杆6，第二连杆6上连接有驱动电机，第二连杆6能沿着第一连杆5移动形成移动副P11，将移动副P11作为移动驱动副；第二连杆6上连接有转动副R147，转动副R147上连接有转动副R158，转动副R147和转动副R158形成万向铰，转动副R158与动平台2的一个端口连接。第二支链包括与定平台1固接的第一滑移杆9，第一滑移杆9上连接有第三连杆10，第三连杆10包括呈T字形连接的连杆和中空的滑杆，滑杆与第一滑移杆9套接，第三连杆10能够沿着第一滑移杆9的滑移形成移动副P21，移动副P21上连接有移动驱动电机成为移动驱动副；第三连杆10上连接有第四连杆11，第四连杆11也包括呈T字形连接的连杆和中空的滑杆，第四连杆11的滑杆与第三连杆10的连杆套接，第四连杆11能够沿着第三连杆10滑移形成移动副P22；第一滑移杆9、第三连杆10和第四连杆11相互垂直。第四连杆11上连接有第七连杆12，第七连杆12包括相互固接的滑移杆和转动副R21，第七连杆12的滑移杆与第四连杆11的连杆套接，第七连杆12能够沿第四连杆11的连杆滑移形成移动副P23，第七连杆12的转动副R21上连接有转动副R2213，且转动副R21和转动副R2213形成万向铰；转动副R2213与动平台2连接。第三支链包括与定平台1连接的第二滑移杆14，第二滑移杆14上连接有第五连杆15，第五本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.具有3T、2T1R和1R2T运动模式的并联系统，其特征在于，包括定平台(1)和动平台(2)，所述定平台(1)通过第一支链、第二支链和第三支链与动平台(2)相连；所述动平台(2)呈T字形，所述第一支链与动平台(2)一个端口连接，所述第二支链与动平台的第二个端口连接，所述第三支链与动平台(2)的第三个端口连接；所述第一支链包括一定平台连接的转动副R11(3),所述转动副R11(3)上连接有转动副R12(4)，所述转动副R11(3)与转动副R12(4)形成万向铰；所述转动副R12(4)上连接有第一连杆(5)，所述第一连杆(5)内套接有第二连杆(6)，所述第二连杆(6)上连接有驱动电机，第二连杆(6)能够沿着第一连杆(5)移动，所述第二连杆(6)上连接有转动副R14(7)，所述转动副R14(7)上连接有转动副R15(8)，所述转动副R14(7)和转动副R15(8)形成万向铰，所述转动副R15(8)与动平台(2)连接。

【技术特征摘要】
1.具有3T、2T1R和1R2T运动模式的并联系统，其特征在于，包括定平台(1)和动平台(2)，所述定平台(1)通过第一支链、第二支链和第三支链与动平台(2)相连；所述动平台(2)呈T字形，所述第一支链与动平台(2)一个端口连接，所述第二支链与动平台的第二个端口连接，所述第三支链与动平台(2)的第三个端口连接；所述第一支链包括一定平台连接的转动副R11(3),所述转动副R11(3)上连接有转动副R12(4)，所述转动副R11(3)与转动副R12(4)形成万向铰；所述转动副R12(4)上连接有第一连杆(5)，所述第一连杆(5)内套接有第二连杆(6)，所述第二连杆(6)上连接有驱动电机，第二连杆(6)能够沿着第一连杆(5)移动，所述第二连杆(6)上连接有转动副R14(7)，所述转动副R14(7)上连接有转动副R15(8)，所述转动副R14(7)和转动副R15(8)形成万向铰，所述转动副R15(8)与动平台(2)连接。2.根据权利要求1所述的具有3T、2T1R和1R2T运动模式的并联系统，其特征在于，所述第二支链包括与定平台(1)固接的第一滑移杆(9)，所述第一滑移杆(9)上连接有第三连杆(10)，所述第三连杆(10)上连接有驱动电机，所述第三连杆(10)能够沿着第一滑移杆(9)滑移；所述第三连杆(10)上连接有第四连杆(11)，所述第四连杆(11)能够沿着第三连杆(10)滑移；所述第四连杆(11)上连接有第七连杆(12)，第七连杆(12)包括相互固接的滑移杆和转动副R21，所述第七连杆(12)的滑移杆与第四连杆(11)套接，所述第七连杆(12)的转动副R21上连接有转动副R22(13)，且所述转动副R21和转动副R22(13)形成万向铰；所述转动副R22(13)与动平台(2)连接。3.根据权利要求2所述的具有3T、2T1R和1R2T运...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘伟，刘宏昭，曹亚斌，
申请(专利权)人：西安工程大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61