一种带有可转轴线机械臂的并联机构及运动方法技术

本发明专利技术涉及一种带有可转轴线机械臂的并联机构及运动方法，包括静平台、动平台，以及连接静平台和动平台的三条支链；三条支链为两段相互套接的连杆，三条支链底部设驱动部件；还包括设于动平台上的可转轴线机械臂，和可转轴线机械臂上的锁止装置；通过三条支链底部驱动部件的推出、缩回，动平台上升或摆动，带动可转轴线机械臂绕其轴线旋转或摆至指定位置。本发明专利技术将可转轴线机械臂、柔索和回程座与传统3‑RPS并联机构结合，形成一种六工况变胞并联机构，与一般并联机构相比，工作空间更大，环境适应能力更强，可应用于防爆要求较高的如煤矿井下、航天设备中。

【技术实现步骤摘要】
一种带有可转轴线机械臂的并联机构及运动方法
本专利技术属于机械臂转动机构，具体涉及一种既可以实现两转一移、又可以实现末端机械臂转动的带有可转轴线机械臂并联机构及运动方法。
技术介绍
并联机构以其运动精度高、响应速度快以及承载能力大等优点，在数控机床、工业振动筛、喷涂机器人以及卫星天线等领域得到了广泛应用。在实际应用中有相当数量的操作任务所要求的自由度数少于6，此时采用合适的少自由度并联机器人，可以有效地节省系统设计、制造、控制和维护方面的成本。自1983年，Hunt首次提出3-RPS并联机构，这种机构引起广泛的关注。但这种机构只能实现动平台绕X轴、Y轴的旋转和沿Z轴方向的平移，不能实现动平台绕Z轴的转动。广东工业大学的张国英提出的一种类球面并联腕部机构，虽然能够实现静、动平台之间对称面任意轴和点连续转动，但不能实现在动平台在Z轴方向的平移。天津工业大学的畅博彦，提出的并联式球面变胞机构，虽然能解决以上问题，但其工作空间较小。上述几类机构由于环境适应能力差，应用范围均受到限制。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带有可转轴线机械臂的并联机构，其特征在于，包括静平台(1)、动平台(2)，以及连接静平台(1)和动平台(2)的三条支链(7)；三条支链为两段相互套接的连杆，三条支链(7)底部设驱动部件；/n还包括设于动平台(2)上的可转轴线机械臂(3)，可转轴线机械臂(3)通过柔索(4)连接回程座(5)，回程座(5)与静平台(1)相连；在动平台(2)上设有限定可转轴线机械臂(3)相对于动平台(2)转动的锁止装置(6)；/n通过三条支链(7)底部驱动部件的推出、缩回，动平台(2)上升或摆动，带动可转轴线机械臂(3)绕其轴线旋转或摆至指定位置。/n

【技术特征摘要】
1.一种带有可转轴线机械臂的并联机构，其特征在于，包括静平台(1)、动平台(2)，以及连接静平台(1)和动平台(2)的三条支链(7)；三条支链为两段相互套接的连杆，三条支链(7)底部设驱动部件；
还包括设于动平台(2)上的可转轴线机械臂(3)，可转轴线机械臂(3)通过柔索(4)连接回程座(5)，回程座(5)与静平台(1)相连；在动平台(2)上设有限定可转轴线机械臂(3)相对于动平台(2)转动的锁止装置(6)；
通过三条支链(7)底部驱动部件的推出、缩回，动平台(2)上升或摆动，带动可转轴线机械臂(3)绕其轴线旋转或摆至指定位置。


2.根据权利要求1所述的带有可转轴线机械臂的并联机构，其特征在于，所述三条支链(7)结构相同，关于静平台(1)和动平台(2)中心对称；每条支链中包括相互套接的上连杆(7-1)和下连杆(7-3)，上连杆(7-1)顶部通过球面副(7-2)与动平台(2)相连，下连杆(7-3)底部通过转动副(7-4)与静平台(1)相连。


3.根据权利要求2所述的带有可转轴线机械臂的并联机构，其特征在于，所述三条支链(7)底部驱动部件为直线气缸、液压缸、电推杆或电缸。


4.根据权利要求1所述的带有可转轴线机械臂的并联机构，其特征在于，所述动平台(2)中心有一个带有半球形的凸起(2-1)的圆孔(2-2)，可转轴线机械臂(3)从圆孔(2-2)中穿过，机械臂(3)外表面设有截面为半圆形的螺旋槽(3-1)，圆孔(2-2)的内凸起(2-1)嵌入螺旋槽(3-1)中沿螺旋槽运动，带动可转轴线机械臂(3)转动。


5.根据权利要求1所述的带有可转轴线机械臂的并联机构，其特征在于，所述柔索(4)包括索段和两端部锥度相同的锥台型结构，连接可转轴线机械臂(3)一端为外锥台型结构(3-2)，连接回程座(5)一端为内锥台型结构(5-1)。


6.根据权利要求1所述的带有可转...

【专利技术属性】
技术研发人员：田海波，王城宇，张敏飞，孟林，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61