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一组两自由度转动解耦并联机器人机构制造技术

技术编号:3958084 阅读:240 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本项发明专利技术属于并联机器人领域,其结构是动平台通过两个分支和定平台连接,并且两个分支中与基座相连的虎克铰的一个轴线必须相互重合。本发明专利技术具有结构简单、动平台的两个转动完全解耦,易于控制、运动质量低、动态性能好。可广泛用于望远镜、照相机、太阳能面板、变位机、导弹发射架,雷达跟踪,火炮等瞄准设备。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于并联机器人领域,特别涉及一组两自由度转动解耦并联机器人机构
技术介绍
并联机器人机构具有空间多自由度多环闭链,和串联机构相比,并联机构具有刚 度大、承载能力大、累积误差小、动态特性好、结构紧凑等特点。目前,并联机构被广泛应用 于虚拟轴机床、微动操作台、各种运动模拟器、传感器等方面。 相对于串联机器人机构,并联机器人机构具有工作空间小,运动之间具有强的耦 合性,控制困难等缺点。如果机构的运动能实现解耦,则其工作空间将扩大,并且控制容易, 可以达到更高的运动精度,对机构的运动控制和轨迹规划都有一定意义。目前所专利技术的解 耦机构中,两自由度转动解耦并联机构很少,如法国的G0GU综合了一类两自由度转动解耦 并联机器人机构,他所综合的转动解耦机构中的运动副较多,累积误差大,动平台只能安装 在一个点上,则其加工装配性差。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一组两自由度转动运动解耦并联机器人机构,该专利技术具有结构简单、动平台的转动完全解耦、易于控制、动态性能好、加工装配性好等优点。 该组两自由度转动解耦并联机器人机构,包括动平台,定平台和连接定平台和动平台的两个分支组成。其特征在于动平台通过两个分支与定平台相连接,第一个分支通过虎克铰与动平台相连,第二个分支通过转动副与动平台相连,与动平台相连的转动副和虎克铰的一条轴线保持平行,与定平台相连的两个虎克铰的其中一条轴线保持共线。第二个分支从动平台开始计数第一个运动副为转动副;第二个运动副为转动副或者移动副;第三个运动副为虎克铰。如果第二个分支的第二个运动副为转动副,则该转动副的轴线与该分支与动平台相连的转动副的轴线,以及该分支与定平台相连的虎克铰的一条轴线的相互平行。 如果第二个分支的第二个运动副为移动副,则该移动副的运动方向与该分支中的 转动副的轴线,以及该分支中虎克铰的一条轴线保持垂直,并且转动副的轴线与该分支中 虎克铰的一条轴线保持平行。附图说明 图1为第一种空间两自由度转动解耦并联机器人机构示意图。图2为第二种空间两自由度转动解耦并联机器人机构示意图。 在图1、图2中,1.定平台,2.虎克铰,3.动平台,4.转动副,5.连杆,6.转动副(图1)或移动副(图2),7.连杆,8.虎克铰。具体实施方式 实施例l 该机构的动平台3通过2个分支和定平台l相连接(见图1)。第一个分支中仅有 一个虎克铰2。第二个分支的转动副4连接动平台3和连杆5,转动副6连接连杆5和连杆 7,连杆7通过虎克铰8与定平台l相连。第一个分支的虎克铰2的一条轴线和第二个分支 与定平台1相连的虎克铰8的一条轴线共性,第一个分支的虎克铰2的另一条轴线和第二 个分支与动平台3相连的转动副4的轴线保持平行。 实施例2 该机构的动平台3通过2个分支和定平台l相连接(见图2)。第一个分支中仅有 一个虎克铰2。第二个分支的转动副4连接动平台3和连杆5,移动副6连接连杆5和连杆 7,连杆7通过虎克铰8与定平台1相连,第一个分支的虎克铰2的一条轴线和第二个分支 与定平台1相连的虎克铰8的一条轴线共性,第一个分支的虎克铰2的另一条轴线和第二 个分支与动平台3相连的转动副4的轴线保持平行。 本专利技术的空间两自由度转动解耦并联机器人机构,具有很好的运动学性能、高的 灵活性和较大的工作空间;其运动学正反解十分简单,动平台的两个转动完全解耦,使控制 极为容易,并且节能。可广泛用于望远镜、照相机、太阳能面板、变位机、导弹发射架,雷达跟 踪,火炮瞄准定位设备等。权利要求一组空间两自由度转动解耦并联机器人机构,包括动平台3、定平台1与连接动平台3和定平台1的分支等组成,其特征在于动平台3通过两个分支与定平台1相连接,其中第一个分支仅有一个虎克铰2,第二个分支具有三个运动副,且与动平台3相连的运动副为转动副4,与定平台1相连的运动副为虎克铰8;与定平台1相连的两个虎克铰(2,3)的其中一条轴线保持共线,与动平台3相连的转动副4的轴线与与动平台3相连的虎克铰2的一条轴线保持平行。2. 根据权利要求1所述的并联机器人机构,其特征在于第二个分支的中间运动副为转动副6,则该转动副6的轴线与该分支中与动平台3相连的转动副4轴线保持平行。3. 根据权利要求1所述的并联机器人机构,其特征在于第二个分支的中间运动副为移动副6,则该移动副6的运动方向与该分支中与动平台3相连的转动副4轴线及该分支中的虎克铰8的一条轴线保持垂直。全文摘要本项专利技术属于并联机器人领域,其结构是动平台通过两个分支和定平台连接,并且两个分支中与基座相连的虎克铰的一个轴线必须相互重合。本专利技术具有结构简单、动平台的两个转动完全解耦,易于控制、运动质量低、动态性能好。可广泛用于望远镜、照相机、太阳能面板、变位机、导弹发射架,雷达跟踪,火炮等瞄准设备。文档编号B25J9/08GK101791798SQ20101013642公开日2010年8月4日 申请日期2010年3月27日 优先权日2010年3月27日专利技术者侯雨雷, 卢文娟, 曾达幸, 黄真 申请人:燕山大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一组空间两自由度转动解耦并联机器人机构,包括动平台3、定平台1与连接动平台3和定平台1的分支等组成,其特征在于:动平台3通过两个分支与定平台1相连接,其中第一个分支仅有一个虎克铰2,第二个分支具有三个运动副,且与动平台3相连的运动副为转动副4,与定平台1相连的运动副为虎克铰8;与定平台1相连的两个虎克铰(2,3)的其中一条轴线保持共线,与动平台3相连的转动副4的轴线与与动平台3相连的虎克铰2的一条轴线保持平行。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:曾达幸侯雨雷卢文娟黄真
申请(专利权)人:燕山大学
类型:发明
国别省市:13[中国|河北]

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