一种五自由度并联机器人制造技术

本实用新型专利技术涉及并联机器人技术领域，且公开了一种五自由度并联机器人，包括动平台和定平台，所述定平台的上方通过五个驱动分支Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ与所述动平台相连接，其中，四个驱动分支Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ结构完全相同，四个驱动分支Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ包括球副二号、第二下连杆、第二上连杆和球副三号，在四个结构完全相同的驱动分支Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ中，所述动平台的下表面固定连接有所述球副三号，所述球副三号的底部固定连接有所述第二上连杆；本专利的五自由度并联机器人可实现空间两维移动和三维转动，具有完全对称的结构，运动学正反解简单，且结构简单、运动精度高，相对传统两维移动和三维转动并联机器人，该机器人具有更大的工作空间。

【技术实现步骤摘要】
一种五自由度并联机器人
本技术涉及并联机器人
，具体为一种五自由度并联机器人。
技术介绍
随着机器人技术的不断发展，越来越多的机器人被应用于各行各业，其中工业机器人占了很大一部分比例。根据机器人构型的不同，主要可以分为两类：并联机器人与串联机器人。目前工业机器人常用的关节轴数主要有四自由度、五自由度、六自由度。四自由度机器人的成本较低，但灵活性较差，只能用于动作比较简单的场合，六自由度机器人最灵活，但成本也最高，五自由度机器人介于这两者之间，兼顾灵活性与成本。现有的技术存在以下问题：五自由度机器人具有优点也有缺点，传统的五自由度机器相对于二维移动和三维移动时存在不足，工作空间局限，有待于改进。
技术实现思路
（一）解决的技术问题针对现有技术的不足，本技术提供了一种五自由度并联机器人，解决了五自由度机器相对于二维移动和三维移动时工作空间局限的问题。（二）技术方案为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种五自由度并联机器人，包括动平台和定平台，所述定平台的上方通过五个驱动分支Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ与所述动平台相连接，其中，四个驱动分支Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ结构完全相同，四个驱动分支Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ包括球副二号、第二下连杆、第二上连杆和球副三号，在四个结构完全相同的驱动分支Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ中，所述动平台的下表面固定连接有所述球副三号，所述球副三号的底部固定连接有所述第二上连杆，所述第二上连杆的外侧壁滑动连接有所述球副二号，且所述球副二号的底部固定于所述定平台的上表面，一个驱动分支Ⅰ包括转动副、第一上连杆、第一下连杆和球副一号，所述动平台的下表面左侧边缘处固定连接有所述转动副，所述转动副的内部转动连接有所述第一上连杆，所述第一上连杆的外侧壁滑动连接有所述第一下连杆，所述第一下连杆的底端固定连接有所述球副一号，且所述球副一号的底部固定于所述定平台的上表面。优选的，所述动平台下方的五个驱动分支Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ均匀布置在以所述动平台中心为圆心的圆上。优选的，所述定平台上方的驱动分支Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ与所述定平台相连的四个所述球副二号均匀分布在所述定平台的上表面中心为圆心的同一圆周上，且相邻所述球副二号间隔角度为90°。优选的，所述球副一号位于驱动分支Ⅱ、Ⅲ与所述定平台相连的所述球副二号连线的垂直平分线上，且所述球副一号与驱动分支Ⅱ、Ⅲ与所述定平台相连的所述球副二号之间的间隔角度分别为45°。优选的，所述动平台通过所述球副三号与所述第二上连杆转动连接，所述第二下连杆通过所述球副二号与所述定平台转动连接。优选的，所述动平台通过所述转动副转动连接有所述第一上连杆，所述第一下连杆通过所述球副一号转动连接有所述定平台。（三）有益效果本技术提供了一种五自由度并联机器人，具备以下有益效果：本专利的五自由度并联机器人可实现空间两维移动和三维转动，具有完全对称的结构，运动学正反解简单，且结构简单、运动精度高，相对传统两维移动和三维转动并联机器人，该机器人具有更大的工作空间。附图说明图1为本技术的结构示意图；图2为本技术的结构示意图。图中：1、动平台；2、转动副；3、第一上连杆；4、第一下连杆；5、球副一号；6、定平台；7、球副二号；8、第二下连杆；9、第二上连杆；10、球副三号。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。如图1-2所示，本技术提供一种技术方案：一种五自由度并联机器人，包括动平台1和定平台6，定平台6的上方通过五个驱动分支Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ与动平台1相连接，其中，四个驱动分支Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ结构完全相同，四个驱动分支Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ包括球副二号7、第二下连杆8、第二上连杆9和球副三号10，在四个结构完全相同的驱动分支Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ中，动平台1的下表面固定连接有球副三号10，球副三号10的底部固定连接有第二上连杆9，第二上连杆9的外侧壁滑动连接有球副二号7，且球副二号7的底部固定于定平台6的上表面，一个驱动分支Ⅰ包括转动副2、第一上连杆3、第一下连杆4和球副一号5，动平台1的下表面左侧边缘处固定连接有转动副2，转动副2的内部转动连接有第一上连杆3，第一上连杆3的外侧壁滑动连接有第一下连杆4，第一下连杆4的底端固定连接有球副一号5，且球副一号5的底部固定于定平台6的上表面，每个驱动支链的移动副由液压直线移动驱动装置或电动机与螺旋副构成的直线移动驱动装置驱动，第一下连杆4和第二下连杆8是内部为中空结构的圆柱形。进一步的，动平台1下方的五个驱动分支Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ均匀布置在以动平台1中心为圆心的圆上，动平台1呈圆台形，动平台1的下表面呈圆形，驱动分支Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ都分布在动平台1底部。进一步的，定平台6上方的驱动分支Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ与定平台6相连的四个球副二号7均匀分布在定平台6的上表面中心为圆心的同一圆周上，且相邻球副二号7间隔角度为90°，定平台6的尺寸大于动平台1的尺寸，四个球副二号7分布在定平台6上。进一步的，球副一号5位于驱动分支Ⅱ、Ⅲ与定平台6相连的球副二号7连线的垂直平分线上，且球副一号5与驱动分支Ⅱ、Ⅲ与定平台6相连的球副二号7之间的间隔角度分别为45°，球副一号5的水平线与其旁边的两个球副二号7连线的中点重合，球副一号5和球副二号7规格相同。进一步的，动平台1通过球副三号10与第二上连杆9转动连接，第二下连杆8通过球副二号7与定平台6转动连接，动平台1可以在二维平面内移动，还能够在三维立体内移动，动平台1的位置可以变动，利于在动平台1上摆放物品。进一步的，动平台1通过转动副2转动连接有第一上连杆3，第一下连杆4通过球副一号5转动连接有定平台6，当第一上连杆3从第一下连杆4中滑动出来时，会推动动平台1向上移动。综上可得，本技术的工作流程：五自由度机器人的每个驱动支链的移动副由液压直线移动驱动装置或电动机与螺旋副构成的直线移动驱动装置驱动，动平台1通过五个驱动分支Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ与定平台6相连接，在四个结构完全相同的驱动分支Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ中，动平台1通过球副三号10和第二上连杆9相连，第二上连杆9通过移动副和第二下连杆8相连，第二下连杆8通过球副二号7和定平台6相连，在驱动分支Ⅰ中，动平台1通过转动副2和第一上连杆3相连，第一上连杆3通过移动副和第一下连杆4相连，第一下连杆4通过球副一号5和定平台6相连，动平台1可以在二维平面内改变位置，也可以在三维立体空间内移动位置，结构简单，具有更大的工作空间。需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种五自由度并联机器人，包括动平台（1）和定平台（6），其特征在于：所述定平台（6）的上方通过五个驱动分支Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ与所述动平台（1）相连接，其中，四个驱动分支Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ结构完全相同，四个驱动分支Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ包括球副二号（7）、第二下连杆（8）、第二上连杆（9）和球副三号（10），在四个结构完全相同的驱动分支Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ中，所述动平台（1）的下表面固定连接有所述球副三号（10），所述球副三号（10）的底部固定连接有所述第二上连杆（9），所述第二上连杆（9）的外侧壁滑动连接有所述球副二号（7），且所述球副二号（7）的底部固定于所述定平台（6）的上表面，一个驱动分支Ⅰ包括转动副（2）、第一上连杆（3）、第一下连杆（4）和球副一号（5），所述动平台（1）的下表面左侧边缘处固定连接有所述转动副（2），所述转动副（2）的内部转动连接有所述第一上连杆（3），所述第一上连杆（3）的外侧壁滑动连接有所述第一下连杆（4），所述第一下连杆（4）的底端固定连接有所述球副一号（5），且所述球副一号（5）的底部固定于所述定平台（6）的上表面。/n

【技术特征摘要】
1.一种五自由度并联机器人，包括动平台（1）和定平台（6），其特征在于：所述定平台（6）的上方通过五个驱动分支Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ与所述动平台（1）相连接，其中，四个驱动分支Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ结构完全相同，四个驱动分支Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ包括球副二号（7）、第二下连杆（8）、第二上连杆（9）和球副三号（10），在四个结构完全相同的驱动分支Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ中，所述动平台（1）的下表面固定连接有所述球副三号（10），所述球副三号（10）的底部固定连接有所述第二上连杆（9），所述第二上连杆（9）的外侧壁滑动连接有所述球副二号（7），且所述球副二号（7）的底部固定于所述定平台（6）的上表面，一个驱动分支Ⅰ包括转动副（2）、第一上连杆（3）、第一下连杆（4）和球副一号（5），所述动平台（1）的下表面左侧边缘处固定连接有所述转动副（2），所述转动副（2）的内部转动连接有所述第一上连杆（3），所述第一上连杆（3）的外侧壁滑动连接有所述第一下连杆（4），所述第一下连杆（4）的底端固定连接有所述球副一号（5），且所述球副一号（5）的底部固定于所述定平台（6）的上表面。


2.根据权利要求1所述的一种五自由度并联机器人，其特征在于：所述动平台（1）下方的五个驱动分支Ⅰ...

【专利技术属性】
技术研发人员：王学雷，冯志新，朱青松，吕世霞，黄杰，
申请(专利权)人：北京电子科技职业学院，
类型：新型
国别省市：北京;11