一种用于球铰链控制的二自由度转动并联机构制造技术

技术编号:24835136 阅读:46 留言:0更新日期:2020-07-10 18:51
本发明专利技术提供了一种用于球铰链控制的二自由度转动并联机构,包括传动部件、末端执行部件和球铰链机构,传动部件包括第一输出端连接件、第二输出端连接件、第一连杆、第二连杆、第一过渡件、第二过渡件、第三过渡件、主传动轴和伸缩杆;第一输出端连接件、第一连杆、第一过渡件、第二过渡件、主传动轴、伸缩杆、末端执行部件和球铰链机构构成第一组四杆机构;第二输出端连接件、第二连杆、第三过渡件、主传动轴、伸缩杆、末端执行部件和球铰链机构构成第二组四杆机构;第一、第二组四杆机构的方向正交,完全解耦;本发明专利技术具有精度高、结构灵活、动态响应快、完全解耦、控制成本低等特点。

【技术实现步骤摘要】
一种用于球铰链控制的二自由度转动并联机构
本专利技术涉及机器人自动化领域,具体地,涉及一种用于球铰链控制的二自由度转动并联机构。
技术介绍
二自由度并联机器人是通过两个独立的运动链连接的闭环机构,相比串联机器人,具有以下特点:精度较高,无累积误差;驱动机构可安装于定平台,传动部分结构简单,动态响应快。二自由度并联机构相比更多自由度并联机构,具有结构简单,体积更小,控制成本更低的特点。经对现有技术的文献检索发现,公开号为CN105619398A的中国专利提出了一种支链耦合的二自由度并联机构,具备较大的动作范围和承载能力,但存在支链耦合,运动求解复杂,控制成本较高等问题;公开号为CN102126212A的中国专利,提出了一种运动解耦的二自由度转动并联机构,两个转动自由度完全解耦,但采用虎克铰结构也限制了机构的动作范围;公开号为CN104308833A的中国专利,提出了一种半球工作范围的二自由度并联机构,但存在整体体积较大,且动平台与静平台位置关系存在限制;公开号为CN106426109A的中国专利,提出了一种全球面工作空间的二自由度并联机构本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于球铰链控制的二自由度转动并联机构,其特征在于,包括:传动部件、末端执行部件、球铰链机构,其中:/n所述传动部件包括:第一输出端连接件、第二输出端连接件、第一连杆、两个第二连杆、第一过渡件、第二过渡件、两个第三过渡件、主传动轴和伸缩杆;所述第一连杆的下端与所述第一输出端连接件通过轴承连接,所述第一连杆的上端与所述第一过渡件通过轴承连接,且所述第一过渡件与所述第一输出端连接件平行设置;所述第二过渡件与所述第一过渡件通过轴承连接,且所述第一输出端连接件、所述第一连杆、所述第一过渡件和所述第二过渡件位于同一平面内;两个所述第二连杆相互平行设置,两个所述第二连杆的下端分别与所述第二输出端连接...

【技术特征摘要】
1.一种用于球铰链控制的二自由度转动并联机构,其特征在于,包括:传动部件、末端执行部件、球铰链机构,其中:
所述传动部件包括:第一输出端连接件、第二输出端连接件、第一连杆、两个第二连杆、第一过渡件、第二过渡件、两个第三过渡件、主传动轴和伸缩杆;所述第一连杆的下端与所述第一输出端连接件通过轴承连接,所述第一连杆的上端与所述第一过渡件通过轴承连接,且所述第一过渡件与所述第一输出端连接件平行设置;所述第二过渡件与所述第一过渡件通过轴承连接,且所述第一输出端连接件、所述第一连杆、所述第一过渡件和所述第二过渡件位于同一平面内;两个所述第二连杆相互平行设置,两个所述第二连杆的下端分别与所述第二输出端连接件通过轴承连接,两个所述第二连杆的上端分别与两个所述第三过渡件通过轴承连接,且所述第二输出端连接件、两个所述第二连杆、两个所述第三过渡件位于同一平面内;所述第三过渡件与所述第二过渡件同轴设置,且所述第一过渡件、所述第二过渡件、两个所述第三过渡件位于同一平面内;所述第二过渡件、所述第三过渡件套接于所述主传动轴上并通过轴承连接;所述伸缩杆与所述主传动轴的一端连接;
所述末端执行部件的一端与所述传动部件的所述伸缩杆连接,所述末端执行部件的另一端与所述球铰链机构的上端固连,通过所述传动部件驱动所述末端执行部件能与所述球铰链机构一并做球面运动;
所述第一输出端连接件、所述第一连杆、所述第一过渡件、所述第二过渡件、所述主传动轴、所述伸缩杆、所述末端执行部件和所述球铰链机构构成第一组四杆机构;所述第二输出端连接件、所述第二连杆、所述第三过渡件、所述主传动轴、所述伸缩杆、所述末端执行部件和所述球铰链机构构成第二组四杆机构;所述第一组四杆机构、所述第二组四杆机构的方向正交,且整体机构的二自由度运动完全解耦。


2.根据权利要求1所述的一种用于球铰链控制的二自由度转动并联机构,其特征在于,还包括第一组驱动部件和第二组驱动部件,所述第一组驱动部件与所述第一组四杆机构连接,为所述第一组四杆机构提供动力,所述第二组驱动部件与所述第二组四杆机构连接,为所述第二组四杆机构提供动力;
所述第一组驱动部件、所述第二组驱动部件位于同一平面,并呈垂直分布;
所述第一组驱动部件、所述第二组驱动部件位于的平面平行于所述第一过渡件、所述第二过渡件、两个所述第三过渡件位于的平面。


3.根据权利要求2所述的一种用于球铰链控制的二自由度转动并联机构,其特征在于,所述第一组驱动部件所述驱动部件包括第一电机、第一减速器和第一固定支架,所述第一电机与所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员:付庄王科瑾费健赵艳娜谢荣理张俊
申请(专利权)人:上海交通大学
类型:发明
国别省市:上海;31

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