一种完全解耦的2转动1移动并联机构制造技术

技术编号:35023048 阅读:21 留言:0更新日期:2022-09-24 22:53
本发明专利技术公开了一种完全解耦的2转动1移动并联机构,属于机器人技术领域,包括:定平台和动平台,所述定平台通过第一支链、第二支链和第三支链与所述动平台连接。本方案解决了驱动电机放置在运动构件上动态性能低,一般2R1T并联机构运动控制复杂的问题,本发明专利技术的并联机构3个驱动电机分别控制使用欧拉角表示的2个空间转动运动和1个移动运动,具有动态性能好、可控性能强的特点,这类新型并联机构在运动仿真、激光扫描、雷达跟踪、姿态调整、机器人手腕等领域具有一定的应用前景。等领域具有一定的应用前景。等领域具有一定的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种完全解耦的2转动1移动并联机构


[0001]本专利技术涉及机器人
,具体涉及一种完全解耦的2转动1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]现有的完全解耦的2R1T机构构型十分少见,有鉴于此设计一种结构更为简单完全解耦的2R1T机构。

技术实现思路

[0004]本专利技术针对上述问题,提供一种完全解耦的2转动1移动并联机构。
[0005]本专利技术采用的技术方案为:一种完全解耦的2转动1移动并联机构,包括:定平台和动平台,所述定平台通过第一支链、第二支链和第三支链与所述动平台连接;
[0006]所述第一支链包括:第一连杆和第二连杆;
[0007]所述第一连杆的一端与所述定平台通过转动副R11转动连接,所述第一连杆的另一端通过转动副R12与所述第二连杆活动连接,所述第二连杆与所述动平台通过移动副P13连接;
[0008]所述第二支链包括:第四连杆和第五连杆;
[0009]所述第四连杆的一端与所述定平台通过第一移动副P21转动连接,所述第四连杆的另一端通过第一球副S22与所述第五连杆活动连接,所述第五连杆通过第二球副S23与所述第二连杆活动连接;
[0010]所述第三支链包括第六连杆、第七连杆、第八连杆和第九连杆;
[0011]所述第六连杆的一端通过移动副P31与所述定平台上移动连接,所述第六连杆的另一端通过转动副R32与所述第七连杆的一端转动连接,所述第七连杆的另一端通过移动副P33与所述第八连杆的一端连接,所述第八连杆的另一端通过转动副R34与所述第九连杆的一端连接,所述第九连杆的另一端与移动副P35连接,
[0012]所述移动副P35还与所述第二连杆移动连接,所述第九连杆上还连接有移动副P36,所述移动副P36与所述动平台连接。
[0013]进一步地,所述第二连杆为T型连杆,所述转动副R11的相对转动轴线与X轴方向平行;所述转动副R12与所述转动副R11的相对转动轴线方向垂直,所述转动副R12的相对转动轴线沿Y轴方向;所述移动副P13移动方向与所述转动副R12的轴线方向垂直,所述移动副P13沿Z轴方向移动;
[0014]所述转动副R11上连接有电机,所述转动副R11作为转动驱动副。
[0015]更进一步地,所述移动副P21沿X轴方向移动,所述移动副P21移动的方向与所述转动副R11的轴线重合;
[0016]所述移动副P21上连接有电机,所述移动副P21作为第一移动驱动副。
[0017]更进一步地,所述移动副P31移动方向与所述转动副R11的相对转动轴线重合,所述转动副R32的相对转动轴线与所述转动副R11的相对转动轴线重合;
[0018]所述移动副P33移动方向与所述转动副R32的相对转动轴线夹角为45
°
,所述移动副P33移动方向与所述移动副P35移动方向夹角为45
°

[0019]所述移动副P35移动方向与转动副R34的相对转动轴线重合,所述转动副R34的相对转动轴线与所述转动副R12的相对转动轴线重合;
[0020]所述移动副P35移动方向与所述移动副P36移动方向夹角为45
°
,所述移动副P36移动方向与所述移动副P13移动方向夹角为45
°

[0021]更进一步地,第八连杆、第九连杆和所述动平台均为V型连杆,所述移动副P31上连接有电机,所述移动副P31作为第二移动驱动副。
[0022]更进一步地,所述转动副R11和所述转动副R12的相对转动轴线相交于坐标系OXYZ点O,所述转动副R34和所述转动副R32的相对转动轴线相交于点O,所述移动副P31、所述移动副P13、所述移动副P21和所述移动副P35的移动方向过点O。
[0023]本专利技术的有益效果:
[0024]解决了驱动电机放置在运动构件上动态性能低,一般2R1T并联机构运动控制复杂的问题,本专利技术的并联机构3个驱动电机分别控制使用欧拉角表示的2个空间转动运动和1个移动运动,具有动态性能好、可控性能强的特点,这类新型并联机构在运动仿真、激光扫描、雷达跟踪、姿态调整、机器人手腕等领域具有一定的应用前景。
附图说明
[0025]构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解,本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术,并不构成对本专利技术的不当限定。
[0026]图1是本专利技术实施例的完全解耦的2R1T并联机构示意图。
[0027]附图标记:
[0028]1为第一连杆,2为第二连杆,3为动平台,4为第四连杆,5为第五连杆,6为第六连杆,7为第七连杆,8为第八连杆,9为第九连杆,11

定平台。
具体实施方式
[0029]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术,并不用于限定本专利技术。
[0030]参见图1,如图1所示,一种完全解耦的2转动1移动并联机构,包括:定平台11和动平台3,所述定平台11通过第一支链、第二支链和第三支链与所述动平台3连接;
[0031]所述第一支链包括:第一连杆1和第二连杆2;
[0032]所述第一连杆1的一端与所述定平台11通过转动副R11转动连接,所述第一连杆1
的另一端通过转动副R12与所述第二连杆2活动连接,所述第二连杆2与所述动平台3通过移动副P13连接;
[0033]所述第二支链包括:第四连杆4和第五连杆5;
[0034]所述第四连杆4的一端与所述定平台11通过第一移动副P21转动连接,所述第四连杆4的另一端通过第一球副S22与所述第五连杆5活动连接,所述第五连杆5通过第二球副S23与所述第二连杆2活动连接;
[0035]所述第三支链包括第六连杆6、第七连杆7、第八连杆8和第九连杆9;
[0036]所述第六连杆6的一端通过移动副P31与所述定平台11上移动连接,所述第六连杆6的另一端通过转动副R32与所述第七连杆7的一端转动连接,所述第七连杆7的另一端通过移动副P33与所述第八连杆8的一端连接,所述第八连杆8的另一端通过转动副R34与所述第九连杆9的一端连接,所述第九连杆9的另一端与移动副P35连接,
[0037]所述移动副P35还与所述第二连杆2移动连接,所述第九连杆9上还连接有移动副P36,所述移动副P36与所述动本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种完全解耦的2转动1移动并联机构,其特征在于,包括:定平台和动平台,所述定平台通过第一支链、第二支链和第三支链与所述动平台连接;所述第一支链包括:第一连杆和第二连杆;所述第一连杆的一端与所述定平台通过转动副R11转动连接,所述第一连杆的另一端通过转动副R12与所述第二连杆活动连接,所述第二连杆与所述动平台通过移动副P13连接;所述第二支链包括:第四连杆和第五连杆;所述第四连杆的一端与所述定平台通过第一移动副P21转动连接,所述第四连杆的另一端通过第一球副S22与所述第五连杆活动连接,所述第五连杆通过第二球副S23与所述第二连杆活动连接;所述第三支链包括第六连杆、第七连杆、第八连杆和第九连杆;所述第六连杆的一端通过移动副P31与所述定平台上移动连接,所述第六连杆的另一端通过转动副R32与所述第七连杆的一端转动连接,所述第七连杆的另一端通过移动副P33与所述第八连杆的一端连接,所述第八连杆的另一端通过转动副R34与所述第九连杆的一端连接,所述第九连杆的另一端与移动副P35连接,所述移动副P35还与所述第二连杆移动连接,所述第九连杆上还连接有移动副P36,所述移动副P36与所述动平台连接。2.根据权利要求1所述的完全解耦的2转动1移动并联机构,其特征在于,所述第二连杆为T型连杆,所述转动副R11的相对转动轴线与X轴方向平行;所述转动副R12与所述转动副R11的相对转动轴线方向垂直,所述转动副R12的相对转动轴线沿Y轴方向;所述移动副P13移动方向与所述转动副R12的轴线方向垂直,所述移动副P13沿Z轴方向移动;所述转动副R11上连接有电机,所述转动副R11作为转动驱动副。3.根据权...

【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:

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