一种直径可变的6-UPS Stewart并联运动平台制造技术

技术编号:41324016 阅读:7 留言:0更新日期:2024-05-13 15:02
本技术公开了并联机器人技术领域的一种直径可变的6‑UPS Stewart并联运动平台,包括直径可变的动平台、六条支腿和定平台底座。直径可变的动平台下方设计有六个结构相同的伸缩装置,以步进电机和直齿伞齿轮的组合作为伸缩装置的驱动部分,从动部分包括直齿伞小齿轮、丝杠、丝杠螺母,滑轨。本技术通过电机驱动直齿伞齿轮,进而带动六对直齿伞小齿轮和丝杠,同时在丝杠螺母上设有球槽连接支腿活塞推杆,形成并联闭式结构,通过丝杠螺母在丝杠上的直线移动实现平台的直径变化。本技术运动平台直径灵活可变,可最终实现提升整个6‑UPS Stewart并联机构的工作空间,有运动范围广,灵活、高精度等优点。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及并联机器人,具体为一种直径可变的6-ups stewart并联运动平台。


技术介绍

1、stewart并联机器人是一种基于平台和移动臂构成的并联机构,其在工业自动化、航天航空、医疗手术等领域得到广泛应用。该机构通过控制各个执行器的运动,实现平台的六自由度运动。然而,当前的stewart并联机器人在一些应用场景中存在工作空间有限的问题。并联机器人的工作空间直接关系到其应用的灵活性和效率。工作空间较小会限制机器人的运动范围,使得在特定任务中无法达到所需的位置和姿态。这可能导致工作效率降低、操作难度增加,甚至在某些情况下无法完成任务。因此,扩大并联机器人的工作空间对于提升其应用能力具有重要意义。目前的stewart并联机器人虽然在精度和稳定性方面表现出色,但其工作空间受到了一定的限制。特别是在需要较大工作范围的应用中,传统的stewart并联结构可能无法满足要求,从而限制了其在一些领域的应用。基于此,本技术设计了一种直径可变的6-ups stewart并联运动平台,以解决上述问题。


技术实现思路

1、本技术的目标在于提供一种直径可变的6-ups stewart并联运动平台,以解决现有技术中工作空间受限的问题。通过实现动平台平台铰点直径的可变性,该运动平台可以在不同任务之间灵活调整工作空间,从而满足不同应用的要求。这将极大地提升并联机器人在广泛领域的应用能力,拓展其应用范围,提高工作效率,降低操作难度,进一步推动现代自动化技术的发展。

2、为了使运动平台铰点直径灵活可变,相比于普通的固定直径6自由度运动平台拥有更大的工作空间,本技术提出的一种通过控制位于动平台下方的丝杠螺母位移,改变动平台铰点的直径的方案,从而适应不同的工作需求。这种直径可变的6-ups并联运动平台凭借其可扩大工作空间、高灵活性、高刚度、高精度、高负载能力和多自由度等特点能够实现复杂的运动轨迹和精确的定位控制,可应用于多种领域和应用场景。在工业生产线上,直径可变的并联运动平台可以用于装配、焊接、喷涂等任务,提高生产效率和产品质量。在航空航天领域,直径可变的并联运动平台可以用于飞行模拟、飞行器维修等任务,提供真实的环境仿真和高精度的操作能力。

3、为实现上述目的,本技术提供如下技术方案:一种直径可变的6-ups stewart并联运动平台,包括直径可变的动平台、六条支腿和定平台底座;

4、六条支腿为六个结构相同的伸缩装置在动平台下方沿直径方向、绕动平台中心等角度间隔60°分布;

5、伸缩装置的驱动部分为步进电机和直齿伞齿轮组的组合,伸缩装置的从动部分包括直齿伞小齿轮、丝杠、丝杠螺母和滑轨,丝杠螺母与活塞推杆连接,且丝杠螺母上设有滑槽与滑轨相连,步进电机驱动丝杠转动,丝杠带动丝杠螺母线性滑移;

6、六组伸缩装置的从动部分分别与六条活塞推杆对应形成并联闭式结构。

7、优选地,所述步进电机通过电机固定座固定在动平台的下方,直齿伞齿轮组包括直齿伞齿轮一、直齿伞齿轮二和直齿伞小齿轮,步进电机输出端通过对向设置的直齿伞齿轮一和直齿伞齿轮二驱动设置在二者中间并与丝杠固连的直齿伞小齿轮。

8、优选地,所述丝杠与动平台平行地固定在外部丝杠固定座和内部丝杠固定座上,外部丝杠固定座和内部丝杠固定座与丝杠之间嵌有轴承以配合丝杠转动。

9、优选地,所述丝杠螺母套入丝杠并在其下方设计滑槽以配合固定在动平台下方的滑轨上,使丝杠螺母能够平行于动平台底面做直线移动。

10、优选地,所述丝杠螺母上方设计有球槽以配合活塞推杆上的球副,同时固定在动平台底面的滑轨能够使活塞推杆与球槽间的内部力均匀地分布在动平台。

11、优选地,所述活塞推杆的底端与定平台底座活动铰接。

12、与现有技术相比,本技术的有益效果是:

13、(1)本技术在现有装置的基础上在动平台下方设计了六组相同结构的伸缩装置来扩大并联机器人的工作空间,完成平台球副支点的半径变化半径的变化会使机构运动平台的工作空间有所扩大,最终达到调节并联机器人工作空间的目的,满足工业制造过程中不同的工作需求;

14、(2)本技术具有整体机械结构简单、安装容易、制造成本低和传动精度高等特点,且由于运动平台直径灵活可变,具有大范围工作空间的特点,所以在应对不同工作任务时将比普通的固定直径6自由度运动平台有更明显的优势。

15、(3)本技术整体机构工作原理简单,便于进行并联机器人的运动学分析和整体机械结构的控制。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种直径可变的6-UPS Stewart并联运动平台,其特征在于:包括直径可变的动平台(11)、六条支腿和定平台底座(14);

2.根据权利要求1所述的一种直径可变的6-UPS Stewart并联运动平台,其特征在于:所述步进电机(9)通过电机固定座(10)固定在动平台(11)的下方,直齿伞齿轮组包括直齿伞齿轮一(7)、直齿伞齿轮二(8)和直齿伞小齿轮(6),步进电机(9)输出端通过对向设置的直齿伞齿轮一(7)和直齿伞齿轮二(8)驱动设置在二者中间并与丝杠(2)固连的直齿伞小齿轮(6)。

3.根据权利要求1所述的一种直径可变的6-UPS Stewart并联运动平台,其特征在于:所述丝杠(2)与动平台(11)平行地固定在外部丝杠固定座(4)和内部丝杠固定座(5)上,外部丝杠固定座(4)和内部丝杠固定座(5)与丝杠(2)之间嵌有轴承(12)以配合丝杠(2)转动。

4.根据权利要求1所述的一种直径可变的6-UPS Stewart并联运动平台,其特征在于:所述丝杠螺母(1)套入丝杠(2)并在其下方设计滑槽以配合固定在动平台(11)下方的滑轨(3)上,使丝杠螺母(1)能够平行于动平台(11)底面做直线移动。

5.根据权利要求1所述的一种直径可变的6-UPS Stewart并联运动平台,其特征在于:所述丝杠螺母(1)上方设计有球槽以配合活塞推杆(13)上的球副,同时固定在动平台(11)底面的滑轨(3)能够使活塞推杆(13)与球槽间的内部力均匀地分布在动平台。

6.根据权利要求1所述的一种直径可变的6-UPS Stewart并联运动平台,其特征在于:所述活塞推杆(13)的底端与定平台底座(14)活动铰接。

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【技术特征摘要】

1.一种直径可变的6-ups stewart并联运动平台,其特征在于:包括直径可变的动平台(11)、六条支腿和定平台底座(14);

2.根据权利要求1所述的一种直径可变的6-ups stewart并联运动平台,其特征在于:所述步进电机(9)通过电机固定座(10)固定在动平台(11)的下方,直齿伞齿轮组包括直齿伞齿轮一(7)、直齿伞齿轮二(8)和直齿伞小齿轮(6),步进电机(9)输出端通过对向设置的直齿伞齿轮一(7)和直齿伞齿轮二(8)驱动设置在二者中间并与丝杠(2)固连的直齿伞小齿轮(6)。

3.根据权利要求1所述的一种直径可变的6-ups stewart并联运动平台,其特征在于:所述丝杠(2)与动平台(11)平行地固定在外部丝杠固定座(4)和内部丝杠固定座(5)上,外部丝杠固定座(4)和内部丝杠固定座(5...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘成成温嘉懿颜健孟祥飞龚轶航孙铠李鑫朱培逸
申请(专利权)人:常熟理工学院
类型:新型
国别省市:

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