完全解耦球面坐标3移动并联机构制造技术

本发明专利技术属于机器人技术领域，具体公开了一种完全解耦球面坐标3移动并联机构，包括定平台和动平台，所述定平台分别通过第一支链、第二支链、第三支链和第四支链与所述动平台连接，所述第二支链、第三支链、第四支链分别单独或相互配合实现对所述动平台的控制。本发明专利技术解决了目前完全解耦球面坐标系3移动并联机构构型十分有限，无法优选的问题，同时解决了具有球面形工作空间移动操作的构型设计问题。本发明专利技术的并联机构具有动态性能好、可控性能强的特点。点。点。

【技术实现步骤摘要】
完全解耦球面坐标3移动并联机构


[0001]本专利技术属于机器人
，特别涉及完全解耦球面坐标3移动并联机构。

技术介绍

[0002]并联机器人机构为空间多自由度多环闭链形式。自上世纪八十年代以来，并联机构因其具有刚度高、承载能力大、累积误差小、动态特性好、结构紧凑等特点而在虚拟轴机床、微动操作台、运动模拟器以及多维力传感器等行业领域获得广泛应用。并联机构具有2、3、4、5或6个自由度，目前，对6个自由度并联机构的研究较为全面和深入，但并联机构自由度的减少将使得机构结构更为简单，制造和控制成本相对较低，故在满足预期工作要求的情况下，少自由度并联机器人有其独特的优势。
[0003]目前，在工作空间为球体形状的工作场景下，现有的完全解耦球面坐标3移动机构构型十分少见。
[0004]因此，提供一种新的完全解耦球面坐标3移动并联机构是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于克服现有技术中机器人工作环境为球体场景下结构复杂、成本高的缺陷，提供完全解耦球面坐标3移动并联机构。
[0006]本专利技术提供了完全解耦球面坐标3移动并联机构，包括定平台和动平台，所述定平台分别通过第一支链、第二支链、第三支链和第四支链与所述动平台连接，所述第一支链、第二支链、第三支链分别单独或相互配合实现对所述动平台的控制。
[0007]进一步的方案为，所述第一支链包括依次连接的转动副R11、第十四连杆、转动副R12、第九连杆、移动副P13、第十连杆和球副S37；所述转动副R11与所述定平台连接，所述球副S37与所述动平台连接；所述第二支链包括依次连接的移动副P21、第八连杆、球副S22、第七连杆、球副S23、第六连杆；所述移动副P21与所述定平台连接，所述第六连杆与所述转动副R12连接；所述第三支链包括依次连接的移动副P31、第二连杆2、转动副R32、第三连杆3、移动副P33、第四连杆、转动副R34、第五连杆、移动副P35、第六连杆；所述移动副P31与所述定平台连接；所述第四支链包括依次连接的移动副P41、第十三连杆、移动副P42、第十二连杆、移动副P43、动平台；所述移动副P41与所述定平台连接；所述转动副R11、移动副P21、移动副P31分别连接有驱动电机，分别用于驱动所述动平台绕转动副R11的轴线作圆周移动、动平台绕转动副R12轴线作圆周移动、动平台沿P13的移动方向移动。
[0008]进一步的方案为，所述第十连杆为V形连杆，所述V形连杆的一顶端连接移动副P13，另一顶端连接移动副P36，底端与球副S37连接。
[0009]进一步的方案为，所述转动副R11沿Z轴方向，转动副R12沿X轴方向，移动副P13移动方向与转动副R12轴线方向垂直。
[0010]进一步的方案为，所述第六连杆为Y形连杆，所述Y形连杆的第一端与所述球副S23连接，第二端与所述移动副P35连接，第三端与所述转动副R12连接。
[0011]进一步的方案为，所述移动副P21沿Z轴方向，Z轴轴线过球副S22球心。
[0012]进一步的方案为，所述第五连杆为V形连杆，所述第五连杆一顶端与所述转动副R34连接，另一顶端与所述移动副P35连接。
[0013]进一步的方案为，所述移动副P33的移动方向与转动副R32、转动副R34的轴线夹角为45
°
，移动副P35与移动副P36的夹角为45
°
，移动副P36与移动副P13的夹角为45
°
。
[0014]进一步的方案为，所述移动副P41的移动方向与Z轴轴线重合，移动副P42的移动方向与X轴轴线重合，移动副P43的移动方向与Y轴轴线重合。
[0015]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：本专利技术的3个驱动电机均安置在固定基座上，减少了运动构件的运动惯量，提高了机构的动态运动性能，3个移动运动完全独立，提升了完全解耦球面坐标3移动机构的控制性能。
附图说明
[0016]以下附图仅对本专利技术作示意性的说明和解释，并不用于限定本专利技术的范围，其中：图1：本专利技术连接关系示意图；图中：1、定平台；2、第二连杆；3、第三连杆；4、第四连杆；5、第五连杆；6、第六连杆；7、第七连杆；8、第八连杆；9、第九连杆；10、第十连杆；11、动平台；12、第十二连杆；13、第十三连杆；14、第十四连杆。
[0017] 具体实施方式
[0018]为了使本专利技术的目的、技术方案、设计方法及优点更加清楚明了，以下结合附图通过具体实施例对本专利技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0019]如图1所示，本专利技术提供了完全解耦球面坐标3移动并联机构，解决了驱动电机放置在运动构件上动态性能低，一般完全解耦球面坐标系3移动并联机构运动控制复杂的问题。包括了定平台1和一个动平台11，定平台1分别通过第一支链、第二支链和第三支链、第四支链与动平台11连接，通过第一支链、第二支链、第三支链分别单独或相互配合实现对所述动平台11的控制。
[0020]在上述中，第一支链包括依次连接的转动副R11、第十四连杆14、转动副R12、第九连杆9、移动副P13、第十连杆10和球副S37；所述转动副R11与所述定平台1连接，所述球副S37与所述动平台11连接；第二支链包括依次连接的移动副P21、第八连杆8、球副S22、第七连杆7、球副S23、第六连杆6；所述移动副P21与所述定平台1连接，所述第六连杆6与所述转动副R12连接；第三支链包括依次连接的移动副P31、第二连杆22、转动副R32、第三连杆33、移动副P33、第四连杆4、转动副R34、第五连杆5、移动副P35、第六连杆6；所述移动副P31与所述定平台1连接；第四支链包括依次连接的移动副P41、第十三连杆13、移动副P42、第十二连
杆12、移动副P43、动平台11；所述移动副P41与所述定平台1连接；所述转动副R11、移动副P21、移动副P31分别连接有驱动电机，分别用于驱动所述动平台11绕转动副R11的轴线作圆周移动、动平台11绕转动副R12轴线作圆周移动、动平台11沿P13的移动方向移动。
[0021]应当理解的是，第一支链连接了定平台1和动平台11，第二支链的一端连接了定平台1，另一端与转动副R12连接，因此，完整的第二支链包括了依次连接的移动副P21、第八连杆8、球副S22、第七连杆7、球副S23、第六连杆6、转动副R12、第九连杆9、移动副P13、第十连杆10和球副S37。同理，第三支链的一端连接了定平台1，另一端与Y形的第六连杆6连接，因此，完整的第三支链包括了依次连接的移动副P31、第二连杆22、转动副R32、第三连杆33、移动副P33、第四连杆4、转动副R34、第五连杆5、移动副P35、第六连杆6、转动副R12、第九连杆9、移动副P13、第十连杆10和球副S37。
[0022]在上述中，所述第十连杆10为V形连杆，所述V形连杆的一顶端连接移动副P13，另一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.完全解耦球面坐标3移动并联机构，其特征在于，包括定平台和动平台，所述定平台分别通过第一支链、第二支链、第三支链和第四支链与所述动平台连接，所述第一支链、第二支链、第三支链分别单独或相互配合实现对所述动平台的控制；所述第一支链包括依次连接的转动副R11、第十四连杆、转动副R12、第九连杆、移动副P13、第十连杆和球副S37；所述转动副R11与所述定平台连接，所述球副S37与所述动平台连接；所述第二支链包括依次连接的移动副P21、第八连杆、球副S22、第七连杆、球副S23、第六连杆；所述移动副P21与所述定平台连接，所述第六连杆与所述转动副R12连接；所述第三支链包括依次连接的移动副P31、第二连杆2、转动副R32、第三连杆3、移动副P33、第四连杆、转动副R34、第五连杆、移动副P35、第六连杆；所述移动副P31与所述定平台连接；所述第四支链包括依次连接的移动副P41、第十三连杆、移动副P42、第十二连杆、移动副P43、动平台；所述移动副P41与所述定平台连接；所述转动副R11、移动副P21、移动副P31分别连接有驱动电机，分别用于驱动所述动平台绕转动副R11的轴线作圆周移动、动平台绕转动副R12轴线作圆周移动、动平台沿P13的移动方向移动。2.根据权利要求1所述的完全解耦球面坐标3移动并联机构，其特征在于，所述第十连杆为V形连杆，所述V形连杆的一顶端连接移动副P13，另一顶端...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹云祥，
申请(专利权)人：西安德普赛科计量设备有限责任公司，
类型：发明
国别省市：