一种二移动一螺旋运动模式的三自由度并联机构制造技术

本发明专利技术公开了一种二移动一螺旋运动模式的三自由度并联机构，属于机器人技术领域。该并联机构包括：定平台和动平台；定平台和动平台之间连接有第一支链、第二支链和第三支链；第一支链包括：转动副R11、第一连杆、转动副R12和螺旋副H16，转动副R11和转动副R12连接在定平台上，转动副R11上连接有第二连杆，转动副R12上连接有第三连杆，螺旋副H16连接在动平台上，螺旋副H16上连接有第四连杆，第一连杆为Y型，第一连杆的其中一支杆上活动连接有移动副P15，移动副P15与第四连杆连接。在本发明专利技术的并联机构具有两种二移动一螺旋运动模式，能够实现不对机构拆卸，通过运动模式变换改变动平台的工作空间，从而在两种相同运动模式的公共工作空间内，具有不同的性能。具有不同的性能。具有不同的性能。

【技术实现步骤摘要】
一种二移动一螺旋运动模式的三自由度并联机构


[0001]本专利技术涉及机器人
，特别涉及一种二移动一螺旋运动模式的三自由度并联机构。

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。
[0003]目前，常见的多模式并联机构工作空间不能改变，从而机构在工作空间内性能不能改变。

技术实现思路

[0004]为了解决现有技术的问题，本专利技术提供了一种二移动一螺旋运动模式的三自由度并联机构。所述并联机构包括：定平台和动平台；
[0005]所述定平台和所述动平台之间连接有第一支链、第二支链和第三支链；
[0006]所述第一支链包括：转动副R11、第一连杆、转动副R12和螺旋副H16，
[0007]所述转动副R11和所述转动副R12连接在所述定平台上，所述转动副R11上连接有第二连杆，所述转动副R12上连接有第三连杆，所述螺旋副H16连接在所述动平台上，所述螺旋副H16上连接有第四连杆，
[0008]所述第一连杆为Y型，所述第一连杆的其中一支杆上活动连接有移动副P15，所述移动副P15与所述第四连杆连接，所述第一连杆的另外两个支杆分别通过转动副R13和转动副R14与所述第二连杆和所述第三连杆连接，
[0009]所述第二支链包括：螺旋副H31和螺旋副H33，所述螺旋副H31连接在所述定平台上，所述螺旋副H33连接在所述动平台上，所述螺旋副H31上连接有第五连杆，所述第五连杆上活动连接有移动副P32，所述螺旋副H33上连接有第六连杆，所述移动副P32与所述第六连杆连接；
[0010]所述第三支链包括：螺旋副H21和螺旋副H23，所述螺旋副H21与所述定平台连接，所述螺旋副H23与所述动平台连接，所述螺旋副H21上连接有第七连杆，所述第七连杆上活动连接有移动副P22，所述螺旋副H23上连接有第八连杆，所述移动副P22与所述第八连杆连接。
[0011]进一步地，所述转动副R11、所述转动副R12、所述转动副R13和所述转动副R14的轴线平行于Z轴方向。
[0012]进一步地，所述螺旋副H16的轴线平行于Z轴方向，所述移动副P15移动的方向与Z轴垂直。
[0013]进一步地，所述转动副R11轴线到所述转动副R13轴线的距离与所述转动副R12轴线到所述转动副R14轴线的距离相同；
[0014]所述转动副R11轴线到所述转动副R12轴线的距离与所述转动副R13轴线到所述转动副R14轴线的距离相同；
[0015]所述转动副R11轴线到所述转动副R13轴线的距离与所述转动副R11轴线到所述转动副R12轴线的距离不同。
[0016]进一步地，所述螺旋副H21和所述螺旋副H23的轴线平行于Z轴方向，所述移动副P22移动的方向与Z轴垂直。
[0017]进一步地，所述螺旋副H31和所述螺旋副H33的轴线平行于Z轴方向，所述移动副P32移动的方向与Z轴垂直。
[0018]进一步地，所述螺旋副H16、所述螺旋副H21、所述螺旋副H33、所述螺旋副H31和所述螺旋副H23的螺旋旋向和螺距均相同。
[0019]进一步地，所述移动副P15、所述移动副P32和所述移动副P22上连接有电机，作为移动驱动副。
[0020]进一步地，所述转动副R12上连接有电机，作为辅助转动驱动副。
[0021]本专利技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是：在本专利技术的并联机构具有两种二移动一螺旋运动模式，即二移动(在XOY平面移动)、一螺旋(螺旋运动轴线沿Z轴)，能够实现不对机构拆卸，通过运动模式变换改变动平台的工作空间，从而在两种相同运动模式的公共工作空间内，具有不同的性能；其次，机构运动模式切换后，可以在不同的工作空间中进行工作，从而增大机构的工作空间；另外，本专利技术中的机构的两种模式的工作空间是不同的，其奇异位形也有所区别，因而，可以通过实现机构运动模式变换，改善机构在两种运动模式工作空间重合时，一些位形下机构的性能。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1是本专利技术提供的一种二移动一螺旋运动模式的三自由度并联机构处于运动变换模式的示意图；
[0024]图2是本专利技术提供的一种二移动一螺旋运动模式的三自由度并联机构处于第一种二移动一螺旋运动模式的示意图；
[0025]图3是本专利技术提供的一种二移动一螺旋运动模式的三自由度并联机构处于第二种二移动一螺旋运动模式的示意图。
[0026]附图标记：1
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定平台；2
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第二连杆；3
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第一连杆；4
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第四连杆；5
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动平台；6
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第五连杆；7
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第六连杆；8
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第八连杆；9
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第七连杆；10
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第三连杆。
具体实施方式
[0027]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。
[0028]一种二移动一螺旋运动模式的三自由度并联机构，包括：定平台1和动平台5；定平
台1和动平台5之间连接有第一支链、第二支链和第三支链。
[0029]第一支链包括：转动副R11、第一连杆3、转动副R12和螺旋副H16，转动副R11和转动副R12连接在定平台1上，转动副R11上连接有第二连杆2，转动副R12上连接有第三连杆10，螺旋副H16连接在动平台5上，螺旋副H16上连接有第四连杆4，第一连杆3为Y型，第一连杆3的其中一支杆上活动连接有移动副P15，移动副P15与第四连杆4连接，第一连杆3的另外两个支杆分别通过转动副R13和转动副R14与第二连杆2和第三连杆10连接；转动副R11、转动副R12、转动副R13和转动副R14的轴线平行于Z轴方向，螺旋副H16的轴线平行于Z轴方向，移动副P15移动的方向与Z轴垂直；转动副R11轴线到转动副R13轴线的距离与转动副R12轴线到转动副R14轴线的距离相同，转动副R11轴线到转动副R12轴线的距离与转动副R13轴线到转动副R14轴线的距离相同，转动副R11轴线到转动副R13轴线的距离与转动副R11轴线到转动副R12轴线的距离不同；转动副R12上连接有电机，作为辅助转动驱动副。
[0030]第二支链包括：螺旋副H31和螺旋副H33，螺旋副H31连接在定平台1上，螺旋副H33连接在动平台5上，螺旋副H31上连接有第五连杆6，第五连杆6上活动连接有移动副P32，螺旋副H33上连本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种二移动一螺旋运动模式的三自由度并联机构，其特征在于，所述并联机构包括：定平台(1)和动平台(5)；所述定平台(1)和所述动平台(5)之间连接有第一支链、第二支链和第三支链；所述第一支链包括：转动副R11、第一连杆(3)、转动副R12和螺旋副H16，所述转动副R11和所述转动副R12连接在所述定平台(1)上，所述转动副R11上连接有第二连杆(2)，所述转动副R12上连接有第三连杆(10)，所述螺旋副H16连接在所述动平台(5)上，所述螺旋副H16上连接有第四连杆(4)，所述第一连杆(3)为Y型，所述第一连杆(3)的其中一支杆上活动连接有移动副P15，所述移动副P15与所述第四连杆(4)连接，所述第一连杆(3)的另外两个支杆分别通过转动副R13和转动副R14与所述第二连杆(2)和所述第三连杆(10)连接，所述第二支链包括：螺旋副H31和螺旋副H33，所述螺旋副H31连接在所述定平台(1)上，所述螺旋副H33连接在所述动平台(5)上，所述螺旋副H31上连接有第五连杆(6)，所述第五连杆(6)上活动连接有移动副P32，所述螺旋副H33上连接有第六连杆(7)，所述移动副P32与所述第六连杆(7)连接；所述第三支链包括：螺旋副H21和螺旋副H23，所述螺旋副H21与所述定平台(1)连接，所述螺旋副H23与所述动平台(5)连接，所述螺旋副H21上连接有第七连杆(9)，所述第七连杆(9)上活动连接有移动副P22，所述螺旋副H23上连接有第八连杆(8)，所述移动副P22与所述第八连杆(8)连接。2.根据权利要求1所述的一种二移动一螺旋运动模式的三自由度并联机构，其特征在于，所述转动副R11、所述转动副R12、所述转动副R13和所...

【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：