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      一種冗余并聯(lián)機(jī)器裝置

      文檔序號(hào):40283458發(fā)布日期:2024-12-11 13:25閱讀:30來(lái)源:國(guó)知局
      一種冗余并聯(lián)機(jī)器裝置

      本發(fā)明涉及機(jī)器人,特別是涉及一種冗余并聯(lián)機(jī)器裝置。


      背景技術(shù):

      1、與傳統(tǒng)的串聯(lián)機(jī)器人相比,并聯(lián)機(jī)器人因其卓越的承載能力和精度而在多個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用,包括但不限于航空航天、制造業(yè)和醫(yī)療康復(fù)等。特別是stewart(一種六自由度的并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu))并聯(lián)機(jī)構(gòu)及其派生形式,在這些應(yīng)用中展示了其顯著的性能優(yōu)勢(shì)。

      2、盡管現(xiàn)有的并聯(lián)機(jī)器人雖然在多個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域表現(xiàn)優(yōu)異,但是它們的工作空間和靈巧性也受到了較為顯著的限制,尤其與串聯(lián)機(jī)器人相比,其工作空間和靈巧性存在嚴(yán)重不足。


      技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

      1、鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn),本發(fā)明的目的在于提供一種冗余并聯(lián)機(jī)器裝置,用于解決現(xiàn)有技術(shù)中的并聯(lián)機(jī)器人雖然在多個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域表現(xiàn)優(yōu)異,但是它們的工作空間和靈巧性也受到了較為顯著的限制,尤其與串聯(lián)機(jī)器人相比,其工作空間和靈巧性存在嚴(yán)重不足的問(wèn)題。

      2、為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的,本發(fā)明提供一種冗余并聯(lián)機(jī)器裝置,包括:基座,基座上滑動(dòng)設(shè)有若干個(gè)驅(qū)動(dòng)滑臺(tái);動(dòng)平臺(tái),動(dòng)平臺(tái)設(shè)于驅(qū)動(dòng)滑臺(tái)的上方;多個(gè)驅(qū)動(dòng)支鏈,每個(gè)驅(qū)動(dòng)支鏈的第一端分別與動(dòng)平臺(tái)相連接,以形成由多個(gè)驅(qū)動(dòng)支鏈驅(qū)動(dòng)動(dòng)平臺(tái)的并聯(lián)結(jié)構(gòu);以及多個(gè)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu),旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)與驅(qū)動(dòng)滑臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)連接,每個(gè)驅(qū)動(dòng)支鏈的第二端滑動(dòng)設(shè)于與其對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上,以與驅(qū)動(dòng)支鏈形成串聯(lián)支鏈。

      3、于本發(fā)明的一實(shí)施例中,基座包括:環(huán)形滑軌,驅(qū)動(dòng)滑臺(tái)安裝在環(huán)形滑軌上,且沿環(huán)形滑軌的導(dǎo)向方向來(lái)回移動(dòng)。

      4、于本發(fā)明的一實(shí)施例中,驅(qū)動(dòng)滑臺(tái)包括:第一滑塊,第一滑塊的底部設(shè)有弧形滑槽,弧形滑槽與環(huán)形滑軌滑動(dòng)配合;以及驅(qū)動(dòng)器,驅(qū)動(dòng)器安裝在第一滑塊上,以驅(qū)動(dòng)第一滑塊沿環(huán)形滑軌的導(dǎo)向方向來(lái)回移動(dòng)。

      5、于本發(fā)明的一實(shí)施例中,旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)沿基座的徑向方向布置,遠(yuǎn)離驅(qū)動(dòng)滑臺(tái)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的一端靠近基座的中心。

      6、于本發(fā)明的一實(shí)施例中,旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括:滑軌;滑動(dòng)驅(qū)動(dòng)部,滑動(dòng)驅(qū)動(dòng)部安裝在滑軌上,驅(qū)動(dòng)支鏈的第二端與滑動(dòng)驅(qū)動(dòng)部的動(dòng)力輸出端相連接,以驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)支鏈的第二端沿滑軌的導(dǎo)向方向來(lái)回移動(dòng);以及轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)部,轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)部安裝在驅(qū)動(dòng)滑臺(tái)上,轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)部的動(dòng)力輸出端與滑軌相連接,以驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)部來(lái)回翻轉(zhuǎn)。

      7、于本發(fā)明的一實(shí)施例中,滑軌上設(shè)有用于安裝滑動(dòng)驅(qū)動(dòng)部的滑軌槽。

      8、于本發(fā)明的一實(shí)施例中,滑動(dòng)驅(qū)動(dòng)部包括:第二滑塊,第二滑塊滑動(dòng)設(shè)于滑軌槽內(nèi),驅(qū)動(dòng)支鏈的第二端與第二滑塊相連接;以及驅(qū)動(dòng)桿,驅(qū)動(dòng)桿安裝在滑軌槽內(nèi),且與第二滑塊相連接,以驅(qū)動(dòng)第二滑塊沿著驅(qū)動(dòng)桿在滑軌槽內(nèi)來(lái)回移動(dòng)。

      9、于本發(fā)明的一實(shí)施例中,轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)部包括:第一旋轉(zhuǎn)副,第一旋轉(zhuǎn)副包括相互鉸接的第一旋轉(zhuǎn)端和第二旋轉(zhuǎn)端,第一旋轉(zhuǎn)端與滑軌相連接,第二旋轉(zhuǎn)端與驅(qū)動(dòng)滑臺(tái)相連接;以及驅(qū)動(dòng)電機(jī),驅(qū)動(dòng)電機(jī)的動(dòng)力輸出端與第一旋轉(zhuǎn)端相連接,以驅(qū)動(dòng)第一旋轉(zhuǎn)端繞第二旋轉(zhuǎn)端轉(zhuǎn)動(dòng)。

      10、于本發(fā)明的一實(shí)施例中,驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)第一旋轉(zhuǎn)端繞第二旋轉(zhuǎn)端轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)角范圍為[0,45°)。

      11、于本發(fā)明的一實(shí)施例中,驅(qū)動(dòng)支鏈包括:伸縮驅(qū)動(dòng)桿、以及分別安裝在伸縮驅(qū)動(dòng)桿兩端的第一萬(wàn)向節(jié)和第二萬(wàn)向節(jié),動(dòng)平臺(tái)通過(guò)第一萬(wàn)向節(jié)與伸縮驅(qū)動(dòng)桿相連接,滑軌通過(guò)第二萬(wàn)向節(jié)與伸縮驅(qū)動(dòng)桿相連接。

      12、如上所述,本發(fā)明的一種冗余并聯(lián)機(jī)器裝置,具有以下有益效果:通過(guò)驅(qū)動(dòng)滑軌帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)支鏈的第二端在其導(dǎo)向方向上的來(lái)回滑動(dòng),可以實(shí)現(xiàn)在動(dòng)平臺(tái)利用驅(qū)動(dòng)支鏈驅(qū)動(dòng)下,即滿足stewart并聯(lián)機(jī)構(gòu)的基本工作空間的前提下,通過(guò)驅(qū)動(dòng)滑軌對(duì)驅(qū)動(dòng)支鏈的第二端的驅(qū)動(dòng)滑動(dòng),還能夠進(jìn)一步地增加動(dòng)平臺(tái)工作時(shí)的冗余自由度。通過(guò)驅(qū)動(dòng)滑軌在驅(qū)動(dòng)滑臺(tái)上的來(lái)回翻轉(zhuǎn)、以及驅(qū)動(dòng)滑臺(tái)在基座上的周向轉(zhuǎn)動(dòng)形成的串聯(lián)支鏈,可以允許驅(qū)動(dòng)滑臺(tái)在基座上的自由移動(dòng)且無(wú)角度限制,提高了機(jī)器裝置的運(yùn)動(dòng)學(xué)能力,同時(shí)還提升了機(jī)器裝置的靈巧性、擴(kuò)大了工作空間,特別是在對(duì)操作精確度和靈巧性要求較高的例如醫(yī)療康復(fù)、精密制造和航空航天等,均具有較好的應(yīng)用前景。



      技術(shù)特征:

      1.一種冗余并聯(lián)機(jī)器裝置,其特征在于,包括:

      2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冗余并聯(lián)機(jī)器裝置,其特征在于:所述基座(1)包括:

      3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的冗余并聯(lián)機(jī)器裝置,其特征在于:所述驅(qū)動(dòng)滑臺(tái)(2)包括:

      4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冗余并聯(lián)機(jī)器裝置,其特征在于:所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(5)沿所述基座(1)的徑向方向布置,遠(yuǎn)離所述驅(qū)動(dòng)滑臺(tái)(2)的所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(5)的一端靠近所述基座(1)的中心。

      5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的冗余并聯(lián)機(jī)器裝置,其特征在于:所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(5)包括:

      6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的冗余并聯(lián)機(jī)器裝置,其特征在于:所述滑軌(51)上設(shè)有用于安裝所述滑動(dòng)驅(qū)動(dòng)部(52)的滑軌槽(511)。

      7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的冗余并聯(lián)機(jī)器裝置,其特征在于:所述滑動(dòng)驅(qū)動(dòng)部(52)包括:

      8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的冗余并聯(lián)機(jī)器裝置,其特征在于:所述轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)部(53)包括:

      9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的冗余并聯(lián)機(jī)器裝置,其特征在于:所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述第一旋轉(zhuǎn)端(5311)繞所述第二旋轉(zhuǎn)端(5312)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)角范圍為[0,45°)。

      10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的冗余并聯(lián)機(jī)器裝置,其特征在于:所述驅(qū)動(dòng)支鏈(4)包括:


      技術(shù)總結(jié)
      本發(fā)明提供一種冗余并聯(lián)機(jī)器裝置,涉及機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域,包括:基座,基座上滑動(dòng)設(shè)有若干個(gè)驅(qū)動(dòng)滑臺(tái);動(dòng)平臺(tái),動(dòng)平臺(tái)設(shè)于驅(qū)動(dòng)滑臺(tái)的上方;多個(gè)驅(qū)動(dòng)支鏈,每個(gè)驅(qū)動(dòng)支鏈的第一端分別與動(dòng)平臺(tái)相連接,以形成由多個(gè)驅(qū)動(dòng)支鏈驅(qū)動(dòng)動(dòng)平臺(tái)的并聯(lián)結(jié)構(gòu);以及多個(gè)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu),旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)與驅(qū)動(dòng)滑臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)連接,每個(gè)驅(qū)動(dòng)支鏈的第二端滑動(dòng)設(shè)于與其對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上,以與驅(qū)動(dòng)支鏈形成串聯(lián)支鏈。本發(fā)明提供的冗余并聯(lián)機(jī)器裝置,在提升靈巧性和擴(kuò)大工作空間方面做出了顯著改進(jìn),特別是在對(duì)操作精確度和靈巧性要求高的領(lǐng)域,如醫(yī)療康復(fù)等,顯示出了潛在的應(yīng)用價(jià)值。

      技術(shù)研發(fā)人員:白衛(wèi)邦,袁泉
      受保護(hù)的技術(shù)使用者:上??萍即髮W(xué)
      技術(shù)研發(fā)日:
      技術(shù)公布日:2024/12/10
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