本發(fā)明涉及一種機(jī)器人機(jī)構(gòu)，特別是涉及一種具有三平兩轉(zhuǎn)的五自由度機(jī)器人機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有專利CN102699898、CN102672709、CN102699902、CN101049692、CN1524662所公開的五自由度機(jī)器人中，大多由少自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)和兩自由度串聯(lián)轉(zhuǎn)頭組成，其中少自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)用于末端動(dòng)平臺(tái)的位置定位，兩自由度串聯(lián)轉(zhuǎn)頭用于姿態(tài)的調(diào)整。此類機(jī)器人中，由于兩自由度轉(zhuǎn)頭的傳動(dòng)環(huán)節(jié)包含伺服電機(jī)和減速器，故使得末端運(yùn)動(dòng)質(zhì)量過大，影響機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)性能和加減速特性，且串聯(lián)轉(zhuǎn)頭的剛度難以保障，不利于追求機(jī)構(gòu)的高剛度/質(zhì)量比。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種無串聯(lián)轉(zhuǎn)頭的五自由度機(jī)器人機(jī)構(gòu)。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為：一種五自由度機(jī)器人機(jī)構(gòu)，包括固定架、轉(zhuǎn)動(dòng)連接在固定架上的大轉(zhuǎn)軸、第一錐齒輪、第二錐齒輪、固接在固定架上的大轉(zhuǎn)軸驅(qū)動(dòng)裝置、動(dòng)平臺(tái)、布置在所述大轉(zhuǎn)軸和動(dòng)平臺(tái)之間的第一支鏈和第三支鏈、布置在所述固定架與動(dòng)平臺(tái)之間的第二支鏈和第四支鏈，所述第二錐齒輪與固定架轉(zhuǎn)動(dòng)連接，且與所述大轉(zhuǎn)軸驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)端固接，所述第一錐齒輪固接在大轉(zhuǎn)軸上，所述第一錐齒輪和第二錐齒輪相嚙合；

所述第一支鏈與第三支鏈結(jié)構(gòu)完全相同，每條支鏈均包括驅(qū)動(dòng)裝置、長(zhǎng)度伸縮桿和球鉸；兩個(gè)支鏈的長(zhǎng)度伸縮桿均與大轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接，連接所述長(zhǎng)度伸縮桿和大轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線與連接所述靜平臺(tái)和大轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線垂直相交；所述長(zhǎng)度伸縮桿的一端均固接有驅(qū)動(dòng)裝置，使所述長(zhǎng)度伸縮桿成為主動(dòng)移動(dòng)副，所述球鉸為具有三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度的鉸鏈，且三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)軸線不共線但相交于一點(diǎn)，所述長(zhǎng)度伸縮桿的另一端通過球鉸與動(dòng)平臺(tái)相連；

連接所述第一支鏈的長(zhǎng)度伸縮桿和大轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線與連接所述第三支鏈的長(zhǎng)度伸縮桿和大轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線相互平行；

所述第二支鏈和第四支鏈結(jié)構(gòu)完全相同，包括驅(qū)動(dòng)裝置、長(zhǎng)度伸縮桿、轉(zhuǎn)動(dòng)圈、以及球鉸；所述轉(zhuǎn)動(dòng)圈均與固定架轉(zhuǎn)動(dòng)連接、所述長(zhǎng)度伸縮桿均與轉(zhuǎn)動(dòng)圈轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述長(zhǎng)度伸縮桿的一端均固接有驅(qū)動(dòng)裝置，使所述長(zhǎng)度伸縮桿成為主動(dòng)移動(dòng)副，所述球鉸為具有三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度的鉸鏈，且三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)軸線不共線但相交于一點(diǎn)，所述長(zhǎng)度伸縮桿的另一端通過球鉸與動(dòng)平臺(tái)相連；

連接所述第二支鏈的轉(zhuǎn)動(dòng)圈和固定架的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線與連接所述第二支鏈的長(zhǎng)度伸縮桿和第三支鏈的轉(zhuǎn)動(dòng)圈的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線垂直相交。

連接所述第四支鏈的轉(zhuǎn)動(dòng)圈和固定架的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線與連接所述第四支鏈的長(zhǎng)度伸縮桿和第四支鏈的轉(zhuǎn)動(dòng)圈的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線垂直相交。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)為：該機(jī)構(gòu)為面對(duì)稱機(jī)構(gòu)，固定架的加工及安裝表面均在水平或豎直方向，因而具有良好的制造和裝配工藝性，并且第一支鏈和第三支鏈共用大轉(zhuǎn)軸與固定架連接,此外,通過主動(dòng)驅(qū)動(dòng)大轉(zhuǎn)軸，使得另外只需采用4條支鏈即可實(shí)現(xiàn)五自由度，減少支鏈數(shù)量，有利于降低制造成本。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖之一。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖之二。

圖中序號(hào)說明如下：

1、固定架，2、大轉(zhuǎn)軸，3、第一錐齒輪，4、第二錐齒輪，5、大轉(zhuǎn)軸驅(qū)動(dòng)裝置，6、動(dòng)平臺(tái)，I、第一支鏈，II、第二支鏈，III、第三支鏈，IV、第四支鏈；11、第一支鏈的驅(qū)動(dòng)裝置，12、第一支鏈的長(zhǎng)度伸縮桿，13、第一支鏈的球鉸；21、第二支鏈的驅(qū)動(dòng)裝置，22、第二支鏈的長(zhǎng)度伸縮桿，23、第二支鏈的轉(zhuǎn)動(dòng)圈，24、第二支鏈的球鉸；31、第三支鏈的驅(qū)動(dòng)裝置，32、第三支鏈的長(zhǎng)度伸縮桿，33、第三支鏈的球鉸；41、第四支鏈的驅(qū)動(dòng)裝置，42、第四支鏈的長(zhǎng)度伸縮桿，43、第四支鏈的轉(zhuǎn)動(dòng)圈，44、第四支鏈的球鉸。

具體實(shí)施方式

為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，茲例舉以下實(shí)施例，并配合附圖詳細(xì)說明如下：

實(shí)施例

一種五自由度機(jī)器人機(jī)構(gòu)，包括固定架1、轉(zhuǎn)動(dòng)連接在固定架1上的大轉(zhuǎn)軸2、第一錐齒輪3、第二錐齒輪4、固接在固定架1上的大轉(zhuǎn)軸驅(qū)動(dòng)裝置5、動(dòng)平臺(tái)6、布置在所述大轉(zhuǎn)軸2和動(dòng)平臺(tái)6之間的第一支鏈I和第三支鏈III、布置在所述固定架1與動(dòng)平臺(tái)6之間的第二支鏈II和第四支鏈IV，所述第二錐齒輪4與固定架1轉(zhuǎn)動(dòng)連接，且與所述大轉(zhuǎn)軸驅(qū)動(dòng)裝置5的驅(qū)動(dòng)端固接，所述第一錐齒輪3固接在大轉(zhuǎn)軸2上，所述第一錐齒輪3和第二錐齒輪4相嚙合；

所述第一支鏈I與第三支鏈III結(jié)構(gòu)完全相同，每條支鏈均包括驅(qū)動(dòng)裝置、長(zhǎng)度伸縮桿和球鉸；兩個(gè)支鏈的長(zhǎng)度伸縮桿均與大轉(zhuǎn)軸2轉(zhuǎn)動(dòng)連接，連接所述長(zhǎng)度伸縮桿和大轉(zhuǎn)軸2的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線與連接所述靜平臺(tái)1和大轉(zhuǎn)軸2的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線垂直相交；所述長(zhǎng)度伸縮桿的一端均固接有驅(qū)動(dòng)裝置，使所述長(zhǎng)度伸縮桿成為主動(dòng)移動(dòng)副，所述球鉸為具有三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度的鉸鏈，且三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)軸線不共線但相交于一點(diǎn)，所述長(zhǎng)度伸縮桿的另一端通過球鉸與動(dòng)平臺(tái)相連；

連接所述第一支鏈I的長(zhǎng)度伸縮桿12和大轉(zhuǎn)軸2的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線與連接所述第三支鏈III的長(zhǎng)度伸縮桿32和大轉(zhuǎn)軸2的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線相互平行；

所述第二支鏈II和第四支鏈IV結(jié)構(gòu)完全相同，包括驅(qū)動(dòng)裝置、長(zhǎng)度伸縮桿、轉(zhuǎn)動(dòng)圈、以及球鉸；所述轉(zhuǎn)動(dòng)圈均與固定架1轉(zhuǎn)動(dòng)連接、所述長(zhǎng)度伸縮桿均與轉(zhuǎn)動(dòng)圈轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述長(zhǎng)度伸縮桿的一端均固接有驅(qū)動(dòng)裝置，使所述長(zhǎng)度伸縮桿成為主動(dòng)移動(dòng)副，所述球鉸為具有三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度的鉸鏈，且三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)軸線不共線但相交于一點(diǎn)，所述長(zhǎng)度伸縮桿的另一端通過球鉸與動(dòng)平臺(tái)相連；

連接所述第二支鏈的轉(zhuǎn)動(dòng)圈23和固定架1的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線與連接所述第二支鏈的長(zhǎng)度伸縮桿22和第三支鏈的轉(zhuǎn)動(dòng)圈23的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線垂直相交。

連接所述第四支鏈的轉(zhuǎn)動(dòng)圈43和固定架1的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線與連接所述第四支鏈的長(zhǎng)度伸縮桿42和第四支鏈的轉(zhuǎn)動(dòng)圈43的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線垂直相交。

本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊，設(shè)計(jì)巧妙，整機(jī)剛度好、精度高，具有大的工作空間機(jī)架體積比。

盡管上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的具體實(shí)施方式，上述的具體實(shí)施方式僅僅是示意性的，并不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可以作出很多形式，這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。