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万向球形并联机构和机器人制造技术

技术编号:24321626 阅读:12 留言:0更新日期:2020-05-29 16:55
本发明专利技术公开一种万向球形并联机构及机器人,万向球形并联机构包括底座、输出台和多个连杆部件,底座通过多个连杆部件与输出台连接;连杆部件包括首尾依次连接的连杆一、连杆二和连杆三,连杆一、连杆二和连杆三为弯曲弧形连杆,弧形连杆一、连杆二和连杆三的半径逐渐减小,连杆一的一端与底座转动连接,连杆一的另一端与连杆二的一端垂直且固定连接,连杆二和连杆三铰接,连杆三与输出台铰接。本发明专利技术的技术方案中,该并联机构改变了传统的依赖于直连杆来实现传动,依靠弧形连杆的复合运动来实现并联机构末端的合成运动输出,弧形连杆在过载时力学性能更满足自由度要求同时有要求具备体积紧凑的结构设计且具备一定的负载能力的机器人。

Universal spherical parallel mechanism and robot

【技术实现步骤摘要】
万向球形并联机构和机器人
本专利技术涉及机器人
,具体涉及一种万向球形并联机构和一种万向球形并联器人。
技术介绍
目前所使用的并联机器人大多使用的直连杆实现传动,而连杆型机器人占据体积大,对于需要满足自由度要求同时有要求具备体积紧凑的结构设计且具备一定的负载能力的机器人,目前尚缺乏。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提供一种万向球形并联机器人,旨在解决现有机器人的自由度和结构紧凑一致的矛盾的问题。为实现上述目的,本专利技术提出的万向球形并联机器人,包括底座、输出台和多个连杆部件,所述底座通过多个并联的所述连杆部件与所述输出台连接;所述连杆部件包括首尾依次连接的连杆一、连杆二和连杆三,所述连杆一、连杆二和连杆三为弯曲弧形连杆,弧形所述连杆一、连杆二和连杆三的半径逐渐减小,所述连杆一的一端通过设置的下连接轴与所述底座转动连接,所述连杆一的另一端与所述连杆二的一端垂直且固定连接,所述连杆二和所述连杆三铰接,所述连杆三与所述输出台铰接。优选地,所述底座包括下支撑板和下连接板,所述下支撑板周向上均布有与所述连杆一连接的下连接板,所述下连接板通过所述下连接轴与所述连杆一连接,所述连杆一与所述下连接轴垂直连接,所述下连接轴通过设置的轴承与所述下支撑板垂直连接。优选地,所述输出台包括上支撑板和上连接板,所述上支撑板周向上均布有与所述连杆三连接的上连接板,所述上连接板通过设置的上连接轴与所述连杆三连接,所述连杆三与所述上连接轴垂直连接,所述上连接轴通过设置的轴承与所述上支撑板垂直连接。优选地,所述连杆一与所述连杆二通过设置的螺栓固定连接,所述连杆二和连杆三通过设置的销进行铰接。优选地,所述连杆一、连杆二和连杆三为同球心设置。优选地,所述底座和所述输出台上均设置有法兰面。一种万向球形并联机器人,包括驱控组件和万向球形并联机构;所述驱控组件的输出轴与所述万向球形并联机构的所述下连接轴连接。优选地,所述驱控组件为驱控一体化集成机构,每一个所述连接轴均与一个所述驱控组件连接。优选地,所述驱控组件与所述底座固定连接。优选地,所述驱控组件包括伺服电动机、减速机和驱动器,所述伺服电动机的输出轴与所述减速机连接,所述减速机输出轴与所述连接轴连接,所述驱动器与所述伺服电动机连接。本专利技术的技术方案中,该机器人改变了传统的依赖于直连杆来实现传动,依靠弧形连杆的复合运动来实现机器人末端的合成运动输出,能够实现输出端任意方向的运动,满足自由度的设计要求,弧形连杆进行弧度控制防止连杆之间的卡位,满足自由度要求同时有要求具备体积紧凑的结构设计,弧形连杆在承载时力学性能更好。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。图1为本专利技术万向球形并联机构的结构示意图。图2为本专利技术万向球形并联机器人的结构示意图。图3为本专利技术万向球形并联机构的单个连杆部件结构示意图。附图标号说明:本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图,对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本专利技术保护的范围。需要说明,本专利技术实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。另外,在本专利技术中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本专利技术的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。在本专利技术中,除非另有明确的规定和限定,术语“连接”、“固定”等应做广义理解,例如,“固定”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。另外,本专利技术各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本专利技术要求的保护范围之内。请参照图1和图3,本专利技术提出一种万向球形并联机器人,包括底座1、输出台2和多个连杆部件3,所述底座1通过多个并联的所述连杆部件3分别与所述输出台2连接;所述连杆部件3包括首尾依次连接的连杆一4、连杆二5和连杆三6,所述连杆一4、连杆二5和连杆三6分别为弯曲弧形连杆,弧形的所述连杆一4、连杆二5和连杆三6的半径逐渐减小,所述连杆一4的一端通过设置的下连接轴9与所述底座1转动连接,所述连杆一4的另一端与所述连杆二5的一端垂直且固定连接,所述连杆二5和所述连杆三6铰接,所述连杆三6与所述输出台2铰接。本专利技术的技术方案中,该机器人改变了传统的依赖于直连杆来实现传动,依靠弧形连杆的复合运动来实现机器人末端的合成运动输出,能够实现输出端任意方向的运动,满足自由度的设计要求,弧形连杆进行弧度控制防止连杆之间的卡位,满足自由度要求同时有要求具备体积紧凑的结构设计,弧形连杆在承载时力学性能更好,能够实现末端的大负载。通过设置的弧度可以使连杆在转动时防止卡住,使机器人的位移角度和位移距离更大。请参照图1和图3,本专利技术的万向球形并联机构的又一实施例中,所述底座1包括下支撑板7和下连接板8,所述下支撑板7周向上均布有与所述连杆一4连接的下连接板8,所述下连接板8通过所述下连接轴9与所述连杆一4连接,所述连杆一4与所述下连接轴9垂直连接,所述下连接轴9通过设置的轴承与所述下支撑板7垂直连接。具体的,下支撑板7通过下连接板8与连杆一4连接,连杆部件3的数量不少于三组,下连接板8的数量不少于连杆部件3的数量,连杆一4的与下连接轴9连接一端的切线与下连接轴9的轴线垂直。连杆一4的与下连接轴9连接一端的切线与所述下连接板8平行。请参照图1和图3,本专利技术的万向球形并联机构的又一实施例中,所述输出台2包括上支撑板10和上连接板11,所述上支撑板10周向上均布有与所述连杆三6连接的上连接板11,所述上连接板11通过设置的上连接轴12与所述连杆三6连接,所述连杆三6的一端与所述上连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种万向球形并联机构,其特征在于,包括底座、输出台和多个连杆部件,所述底座通过多个并联的所述连杆部件与所述输出台连接;所述连杆部件包括首尾依次连接的连杆一、连杆二和连杆三,所述连杆一、连杆二和连杆三为弯曲弧形连杆,弧形所述连杆一、连杆二和连杆三的半径逐渐减小,所述连杆一的一端通过设置的下连接轴与所述底座转动连接,所述连杆一的另一端与所述连杆二的一端垂直且固定连接,所述连杆二和所述连杆三铰接,所述连杆三与所述输出台铰接。/n

【技术特征摘要】
1.一种万向球形并联机构,其特征在于,包括底座、输出台和多个连杆部件,所述底座通过多个并联的所述连杆部件与所述输出台连接;所述连杆部件包括首尾依次连接的连杆一、连杆二和连杆三,所述连杆一、连杆二和连杆三为弯曲弧形连杆,弧形所述连杆一、连杆二和连杆三的半径逐渐减小,所述连杆一的一端通过设置的下连接轴与所述底座转动连接,所述连杆一的另一端与所述连杆二的一端垂直且固定连接,所述连杆二和所述连杆三铰接,所述连杆三与所述输出台铰接。


2.根据权利要求1所述的一种万向球形并联机构,其特征在于,所述底座包括下支撑板和下连接板,所述下支撑板周向上均布有与所述连杆一连接的下连接板,所述下连接板通过所述下连接轴与所述连杆一连接,所述连杆一与所述下连接轴垂直连接,所述下连接轴通过设置的轴承与所述下支撑板垂直连接。


3.根据权利要求1所述的一种万向球形并联机构,其特征在于,所述输出台包括上支撑板和上连接板,所述上支撑板周向上均布有与所述连杆三连接的上连接板,所述上连接板通过设置的上连接轴与所述连杆三连接,所述连杆三与所述上连接轴垂直连接,所述上连接轴通过设置的轴承与所述上支撑板垂直连接。


4.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:许都陆新江
申请(专利权)人:中南大学
类型:发明
国别省市:湖南;43

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