一种基于球面并联机构驱动的三自由度机械臂制造技术

本发明专利技术公开了一种基于球面并联机构驱动的三自由度机械臂，包括三自由度球面并联驱动装置和连杆手臂。所述驱动装置的输出端连接有由所述驱动装置驱动可作旋转运动的连杆手臂。本发明专利技术的突出特点在于，高负载、高精度、高操控性和高刚度：采用球面并联机构驱动连杆手臂，机械臂负载能力强；采用并联机构驱动，累积误差低；电机均放置在肩部，连杆手臂质量轻，运动惯性低，控制难度低；采用连杆传动，机械臂刚度大。大。大。

【技术实现步骤摘要】
一种基于球面并联机构驱动的三自由度机械臂


[0001]本专利技术涉及一种机械臂，特别涉及一种基于球面并联机构驱动的三自由度机械臂。

技术介绍

[0002]目前现有的机械臂多为串联结构。串联结构虽然运动范围较大，但由于每个电机既是下一个关节的驱动装置又是上一个关节的负载，所以末端负载能力低；串联结构中每个电机的转动误差是相加关系，导致末端运动误差大；每个关节都安装有电机，整体结构刚度低。机械臂的驱动方式一般分为直驱、绳驱、带传动和齿轮传动等，绳驱具有质轻，运动速度快等优势，但负载能力受制于绳的强度，结构刚度较低，且绕线繁琐复杂；带传动和齿轮传动虽然利用减速比增大了关节扭矩，但由于皮带轮和齿轮的加入，增大了关节的重量，所以实际对关节扭矩的提高程度有限。

技术实现思路

[0003]本专利技术为克服现有技术的不足，提出一种基于球面并联机构的三自由度机械臂。该机械臂采用球面并联机构驱动连杆机械臂，三个电机整齐布置在肩膀处，大大减小了手臂重量。针对目前串联结构负载能力低、运动误差大、结构刚度低等问题，本专利技术中的三自由度球面并联机械手在进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于球面并联机构驱动的三自由度机械臂，其特征在于：包括三自由度球面并联驱动装置(1)和连杆手臂(2)；所述三自由度球面并联驱动装置(1)包括同轴的左电机(111)、右电机(121)和中间电机(131)；所述左电机(111)输出端通过左输出连杆(112)连接左传动杆(114)；所述右电机(121)输出端通过右输出连杆(122)连接右传动杆(124)；所述左传动杆(114)和右传动杆(124)铰接；所述中间电机(131)具有中间输出连杆(132)；所述左电机(111)和右电机(121)输出端的轴心、左输出连杆(112)和左传动杆(114)铰接点、右输出连杆(122)和右传动杆(124)铰接点以及左传动杆(114)和右传动杆(124)铰接点位于同一球面上。所述连杆手臂(2)包括大臂杆(214)、肘关节连接件(215)、小臂杆(222)和传动臂杆(233)；所述传动臂杆(233)与左传动杆(114)和右传动杆(124)铰接端通过传动轴(231)铰接；所述大臂杆(214)通过转轴(210)与中间输出连杆(132)连接。大臂杆(214)和传动臂杆(233)同时与肘关节连接件(215)铰接，所述肘关节连接件(215)和小臂杆(222)固连。2.根据权利要求书1所述一种基于球面并联机构驱动的三自由度机械臂，其特征在于：所述的三自由度球面并联驱动装置(1)还包括左电机安装板(110)、左电机保护壳(113)、右电机安装板(120)、右电机保护壳(123)、中间电机安装板(130)、中间电机保护壳(133)和电机支撑架(134)；左电机(111)、右电机(121)和中间电机(131)的固定端分别安装在左电机保护壳(113)、右电机安装板(120)和中间电机安装板(130)上；...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧阳小平，李慧莱，李光辉，孙茂文，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：