The invention discloses a metamorphic parallel mechanism, which comprises a fixed platform and a moving platform. The fixed platform and the moving platform are connected by one first chain and three second branches, the first branch chain is a central branch chain, and the three second branches are axisymmetrically arranged with respect to the first branch chain. The first branch chain includes spherical five-bar mechanism, the first space parallelogram mechanism and the second space. Parallel quadrilateral mechanism, spherical five-bar mechanism and fixed platform are connected, and the second space parallelogram mechanism is connected with the moving platform. The second branch chain includes the sixth rotating pair, the first connecting rod, the first ball pair, the second connecting rod and the second ball pair, the sixth rotating pair is connected with the fixed platform, and the second ball pair is connected with the moving platform. By locking or driving the first rotating pair and the second rotating pair, the present invention can realize the switching of the metamorphic parallel mechanism with 3T2R motion, 3T1RX motion, 3T1RY motion and 3T motion, and has the ability to change its topological structure and degree of freedom according to the change of operation tasks.
【技术实现步骤摘要】
一种变胞并联机构
本专利技术涉及机构学与机器人学领域,尤其涉及一种变胞并联机构。
技术介绍
并联机构因以桁架杆系替代了传统机器人与机床等机械装备的开链式结构,因而其具有刚度高、承载能力大、动态性能好等优点,使其在工业机器人、步行机器人、运载机械的动态模拟器、机械式伺服压力机、并联运动机床、3D打印等领域得到了广泛应用。在机器人喷涂、搅拌摩擦焊、3D打印、机械加工制造等领域,在不同性质表面作业时,机器人末端执行器所需要的自由度是不同的。例如作业面为平面时,末端执行器具有3T(表示运动时,字母T代表移动)运动能力即可;作业面为直纹面时,末端执行器需具有3T1R(表示运动时,字母R代表转动)运动能力;作业面为自由曲面时,末端执行器需具备3T2R运动能力。传统的并联构型装备一般为固定自由度装备,不具备根据操作任务变化而变换其拓扑结构和自由度的能力。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种变胞并联机构,解决传统的并联构型装备一般为固定自由度装备,不能适应不同性质表面作业的问题。为解决上述技术问题,本专利技术采用如下技术方案:本专利技术一种变胞并联机构,包括固定平台和运动平台,所述固定平台和运动平台通过一条第一支链和三条第二支链相连,所述第一支链为中央支链,三条所述第二支链关于第一支链为轴对称布置;所述第一支链包括依次相连的球面五杆机构、第一空间平行四边形机构和第二空间平行四边形机构,所述球面五杆机构与所述固定平台连接,所述第二空间平行四边形机构与所述运动平台连接;所述第二支链包括依次相连的第六转动副、第一连杆、第一球副、第二连杆和第二球副,所述第六转动副与所述固定平台 ...
【技术保护点】
1.一种变胞并联机构,其特征在于:包括固定平台(1)和运动平台(2),所述固定平台(1)和运动平台(2)通过一条第一支链(3)和三条第二支链(4)相连,所述第一支链(3)为中央支链,三条所述第二支链(4)关于第一支链(3)为轴对称布置;所述第一支链(3)包括依次相连的球面五杆机构(301)、第一空间平行四边形机构(302)和第二空间平行四边形机构(303),所述球面五杆机构(301)与所述固定平台(1)连接,所述第二空间平行四边形机构(303)与所述运动平台(2)连接;所述第二支链(4)包括依次相连的第六转动副(401)、第一连杆(402)、第一球副(403)、第二连杆(404)和第二球副(405),所述第六转动副(401)与所述固定平台(1)连接,所述第二球副(405)与所述运动平台(2)连接。
【技术特征摘要】
1.一种变胞并联机构,其特征在于:包括固定平台(1)和运动平台(2),所述固定平台(1)和运动平台(2)通过一条第一支链(3)和三条第二支链(4)相连,所述第一支链(3)为中央支链,三条所述第二支链(4)关于第一支链(3)为轴对称布置;所述第一支链(3)包括依次相连的球面五杆机构(301)、第一空间平行四边形机构(302)和第二空间平行四边形机构(303),所述球面五杆机构(301)与所述固定平台(1)连接,所述第二空间平行四边形机构(303)与所述运动平台(2)连接;所述第二支链(4)包括依次相连的第六转动副(401)、第一连杆(402)、第一球副(403)、第二连杆(404)和第二球副(405),所述第六转动副(401)与所述固定平台(1)连接,所述第二球副(405)与所述运动平台(2)连接。2.根据权利要求1所述的变胞并联机构,其特征在于:所述球面五杆机构(301)包括垂直固定在所述固定平台(1)上的第一直杆(30101)和第二直杆(30102);所述第一直杆(30101)的端头通过第一转动副(30103)连接有第一弯杆(30104)的一端,所述第二直杆(30102)的端头通过第二转动副(30105)连接有第二弯杆(30106)的一端;所述第一弯杆(30104)的另一端通过第三转动副(30107)连接有第三弯杆(30108)的一端,所述第二弯杆(30106)的另一端通过第四转动副(30109)连接有第四弯杆(30110)的一端,所述第四弯杆(30110)的另一端与所述第三弯杆(30108)的另一端通过第五转动副(30111)连接;所述第一弯杆(30104)、第二弯杆(30106)、第三弯杆(30108)和第四弯杆(30110)的弯角角度为90°;所述第一空间平行四边形机构(302)的下端固定在第四弯杆(30110)上;当所述第四弯杆(30110)所在平面与所述固定平台(1)所在平面平行时,所述第一转动副(30103)、第二转动副(30105)、第四转动副(30109)和第五转动副(30111)的轴线位于同一水平面上,且其中相邻两个转动副的轴线相互垂直,所述第三转动副(30107)的轴线垂直于所述固定平台(1)所在的平面。3.根据权利要求2所述的变胞并联机构,其特征在于:所述第一空间平行四边形机构(302)包括第一中间平台(30201)、第三直杆(30202)、第四直杆(30203)和第五直杆(30204);所述第三直杆(30202)、第四直杆(30203)和第五直杆(30204)的下端分别通过第一虎克铰(30205)、第二虎克铰(30206)和第三虎克铰(30207)与所述第一中间平台(30201)的上端面连接;所述第三直杆(30202)、第四直杆(30203)和第五直杆(30204)的上端分别通过...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。