一种冗余驱动平面两自由度并联打磨机器人的运动机构制造技术

本发明专利技术涉及机器人技术领域。目的是提供一种冗余驱动的平面两自由度并联打磨机器人，该机器人应具有结构简单、刚度高、无奇异等优点。技术方案是一种冗余驱动平面两自由度并联打磨机器人的运动机构，其特征在于：所述并联机构包括动平台以及并联连接在机架与动平台之间的一条第一分支、一条第二分支和一条第三分支；所述第一分支包括依次连接在机架与动平台之间的第一导轨、第一滑块以及两端分别通过转动副再并联相接的第二连杆与第三连杆；所述第二连杆与第三连杆长度相等且相互平行布置；上述转动副轴线相互平行且均垂直于第一导轨轴线。线。线。

【技术实现步骤摘要】
一种冗余驱动平面两自由度并联打磨机器人的运动机构


[0001]本专利技术涉及机器人
，具体是一种冗余驱动平面两自由度并联打磨机器人的运动机构。

技术介绍

[0002]打磨车间的环境恶劣，这是众所周知的；机器人打磨有利于人们身心健康、提高工厂在打磨工序的生产效率、提高产品质量、降低工作强度、提升工厂的竞争力以及促进产业转型升级，更有助于提高整个社会生产的自动化水平。但是由于打磨工件的不规则性和工艺要求的复杂性，使得工业机器人打磨应用所需要求也十分严格；为获得好的打磨精度，对机器人的刚度也有较高的要求。
[0003]当前应用于打磨作业的大部分是串联式机器人(例如CN111421435A，CN111086013A)。这类机器人灵活性好，但存在误差累积、精度低、结构刚度差等不足。还有少部分使用了并联式机器人如(CN211029473U)，该机器人具有便于调节且方便使用、刚度较高等优点,但却存在空间小和奇异性等缺点。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是克服上述
技术介绍
存在的不足，提供一种冗余驱动的平面两自由度并联打磨机器人，该机器人应具有结构简单、刚度高、无奇异等优点。
[0005]本专利技术的技术方案是：
[0006]一种冗余驱动平面两自由度并联打磨机器人的运动机构，包括并联机构、安装在动平台上的打磨机构以及机架；其特征在于：
[0007]所述并联机构包括动平台以及并联连接在机架与动平台之间的一条第一分支、一条第二分支和一条第三分支；所述第一分支包括依次连接在机架与动平台之间的第一导轨、第一滑块以及两端分别通过转动副再并联相接的第二连杆与第三连杆；所述第二连杆与第三连杆长度相等且相互平行布置；上述转动副轴线相互平行且均垂直于第一导轨轴线；
[0008]所述第二分支包括依次连接在机架与动平台之间的第二导轨、第二滑块、第五转动副、第一连杆以及第六转动副；所述第一连杆轴线、第二连杆轴线以及第三连杆轴线处于同一运动平面；上述转动副轴线相互平行且均垂直于第二导轨轴线；所述第二导轨由第一导轨替代或者第二导轨轴线与第一导轨轴线共线且连为一体；所述第一连杆与第二连杆长度相等；或者，
[0009]所述第二分支与第一分支结构相同且由第一分支替代，并且两个分支中的导轨轴线共线且连为一体；
[0010]所述第三分支包括依次连接在机架与动平台之间的第三导轨、第三滑块、第二虎克铰、第四连杆、第一虎克铰；
[0011]所述第一分支与第二分支中，所有的连杆轴线处于同一运动平面。
[0012]所述第一分支与第二分支中，两分支的所有转动副轴线均相互平行且均垂直于移动副轴线。
[0013]第一滑块和第一导轨配合形成第一移动副，所述第二滑块和第二导轨配合形成第二移动副，所述第三滑块和第三导轨配合形成第三移动副。
[0014]第二虎克铰与第三滑块连接的转动轴轴线，跟第一虎克铰与动平台连接的转动轴轴线相互平行并且还同时平行于第三移动副轴线；第四连杆与第二虎克铰连接的转动轴轴线，跟第四连杆与第一虎克铰连接的转动轴轴线相互平行。
[0015]所述打磨机构位于动平台正下方，打磨机构的中心线垂直于动平台的平面。
[0016]本专利技术的有益的效果是：由于采用了冗余驱动,采用平行四连杆和三个滑块都相互平行的结构，机构具有工作空间大、刚度好、无奇异、结构简单、制造成本低、易于控制等优点；特别适合用于工业打磨领域。
附图说明
[0017]图1为本专利技术实施例一的立体结构示意图。
[0018]图2为本专利技术实施例二的立体结构示意图。
[0019]图3是实施例一与实施例二中第一分支的立体结构示意图。
[0020]图4是实施例一中第二分支的立体结构示意图。
[0021]图5是实施例一与实施例二中第三分支的立体结构示意图。
[0022]图中：1、打磨机构，2、动平台,3、第一滑块,4、第二滑块,5、第三滑块,6、第一导轨,7、第三导轨,8、第一连杆,9、第二连杆,10、第三连杆,11、第四连杆,12、第一虎克铰,13、第二虎克铰。
具体实施方式
[0023]以下结合说明书附图，对本专利技术作进一步说明，但本专利技术并不局限于以下实施例。
[0024]实施例一：
[0025]图1、图3、图4、图5所示的冗余驱动平面两自由度并联打磨机器人的运动机构，包括并联机构、安装在动平台2上的打磨机构1、机架(图中省略)；
[0026]所述并联机构包括并联连接在机架与动平台之间的一条第一分支、一条第二分支和一条第三分支。所述第一分支包括依次连接在机架与动平台之间的第一导轨6、第一滑块3(第一导轨与第一滑块配合形成第一移动副)以及两端分别通过转动副再并联相接的第二连杆9与第三连杆10；
[0027]其中：所述第一导轨与机架固定；所述转动副包括第一转动副(即第二连杆与第一滑块连接的转动副)、第二转动副(即第三连杆与第一滑块连接的转动副)、第三转动副(即第二连杆与动平台连接的转动副)、第四转动副(即第三连杆与动平台连接的转动副)；这四个转动副的轴线相互平行并且还同时垂直于第一移动副轴线。
[0028]所述第二分支包括依次连接在机架与动平台2之间的第二导轨、第二滑块4(第二导轨与第二滑块配合形成第二移动副)、第五转动副、第一连杆8以及第六转动副；
[0029]其中：所述第二导轨与机架固定；所述第五转动副轴线(即第一连杆与第二滑块连接的转动副轴线)、第六转动副轴线(即第一连杆与第二滑块连接的转动副轴线)相互平行
并且还同时垂直于第二移动副轴线。
[0030]所述第三分支包括依次连接在机架与动平台之间的第二导轨7、第三滑块5(即第二导轨与第三滑块配合形成第三移动副)、第二虎克铰13、第四连杆11、第一虎克铰12；
[0031]其中：所述第二导轨与机架固定；第二虎克铰与第三滑块连接的转动轴轴线，跟第一虎克铰与动平台连接的转动轴轴线相互平行并且还同时平行于第三移动副轴线；第四连杆与第二虎克铰连接的转动轴轴线，跟第四连杆与第一虎克铰连接的转动轴轴线相互平行。
[0032]第一分支和第二分支中：第一导轨轴线与第二导轨轴线共线并且两个导轨连为一体(或者用第一导轨替代第二导轨)；第一分支中的第二连杆、第三连杆、第一滑块与动平台组成了一个平行四连杆机构(即第二连杆与第三连杆长度相等且相互平行布置)；两分支中的各连杆全部等长，两分支中各连杆的轴线处于同一运动平面。
[0033]本实施例中，动平台运动时具有水平移动和垂直移动两个自由度。并联机构的驱动副为各支链上的移动副，驱动方式可选用电机带动的滚珠丝杠(图中省略)；驱动副运动时，驱动第一滑块、第二滑块、第三滑块，可通过动平台带动打磨机构(现有技术，不再细述)作空间运动，完成打磨任务。
[0034]实施例二：
[0035]图2、图3、图5所示的冗余驱动平面两自由度并联打磨机器人的运动机构，包括并联机构、安装在动平台2上的打磨机本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种冗余驱动平面两自由度并联打磨机器人的运动机构，包括并联机构、安装在动平台(2)上的打磨机构(1)以及机架；其特征在于：所述并联机构包括并联连接在机架与动平台之间的一条第一分支、一条第二分支和一条第三分支；所述第一分支包括依次连接在机架与动平台之间的第一导轨(6)、第一滑块(3)以及两端分别通过转动副再并联相接的第二连杆(9)与第三连杆(10)；所述第二连杆与第三连杆长度相等且相互平行布置；上述转动副轴线相互平行且均垂直于第一导轨轴线；所述第二分支包括依次连接在机架与动平台(2)之间的第二导轨、第二滑块(4)、第五转动副、第一连杆(8)以及第六转动副；所述第一连杆轴线与第二连杆(9)轴线、第三连杆(10)轴线处于同一运动平面；上述转动副轴线相互平行且均垂直于第二导轨轴线；所述第二导轨由第一导轨替代或者第二导轨轴线与第一导轨轴线共线且连为一体；所述第一连杆与第二连杆长度相等；或者，所述第二分支与第一分支结构相同且可由第一分支替代，并且两个分支中的导轨轴线共线且连为一体；所述第三分支包括依次连接在机架与动平台(2)之间的第三导轨(7)、第三滑块(5)、第二虎克铰(13)、第...

【专利技术属性】
技术研发人员：李秦川，叶伟，夏董新，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：