一種單輸入三平移一轉(zhuǎn)動(dòng)并聯(lián)機(jī)器人平臺(tái)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種少輸入多輸出的并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)，為機(jī)器人操作手等提供一個(gè)新型的單輸入三平移一轉(zhuǎn)動(dòng)并聯(lián)機(jī)器人平臺(tái)。
【背景技術(shù)】
[0002]工業(yè)上許多場(chǎng)合需要結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的、單自由度但能產(chǎn)生空間復(fù)雜運(yùn)動(dòng)的空間機(jī)構(gòu)，以用于混合機(jī)、拋光機(jī)、攪拌機(jī)、振動(dòng)篩等。申請(qǐng)人已發(fā)明了系列單自由度的并聯(lián)機(jī)構(gòu)，它們能產(chǎn)生空間的兩轉(zhuǎn)動(dòng)、三轉(zhuǎn)動(dòng)、一平移兩轉(zhuǎn)動(dòng)、一平移三轉(zhuǎn)動(dòng)、二平移兩轉(zhuǎn)動(dòng)、三平移兩轉(zhuǎn)動(dòng)、三平移三轉(zhuǎn)動(dòng)等復(fù)雜運(yùn)動(dòng)，這些并聯(lián)機(jī)構(gòu)用作多維振動(dòng)篩等，可以保證物料翻轉(zhuǎn)充分，篩孔不易被“篩粒”卡住，從而可提高篩分效率，可替代目前傳統(tǒng)的圓振動(dòng)篩和直線振動(dòng)篩；也可用作混合機(jī)、攪拌機(jī)本，可使物料混合均勻，混合效率高。無(wú)論用于篩分還是混合攪拌，都能節(jié)能降耗。但目前尚未出現(xiàn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)用的單自由度三平移一轉(zhuǎn)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)。
[0003]本發(fā)明提供新一種單自由度驅(qū)動(dòng)但能產(chǎn)生空間三平移一轉(zhuǎn)動(dòng)的并聯(lián)機(jī)構(gòu)，以滿足各種節(jié)能降耗生產(chǎn)設(shè)備的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是要克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種新的單輸入三平移一轉(zhuǎn)動(dòng)并聯(lián)機(jī)器人平臺(tái)，這類平臺(tái)具有剛性好、結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單、易于加工;耦合度k低(k=l)、運(yùn)動(dòng)學(xué)正解和動(dòng)力學(xué)求解比較容易等優(yōu)點(diǎn)。
[0005]本發(fā)明提供的一種單輸入三平移一轉(zhuǎn)動(dòng)并聯(lián)機(jī)器人平臺(tái)，包含動(dòng)平臺(tái)(1)、靜平臺(tái)
(O)，以及連接動(dòng)平臺(tái)(1)、靜平臺(tái)(O)的I條空間復(fù)雜支鏈和I個(gè)擺桿(7)，其特征是:空間復(fù)雜支鏈包含I條主鏈和I條副鏈，主鏈上，驅(qū)動(dòng)桿一 (2)的一端與靜平臺(tái)(O)以轉(zhuǎn)動(dòng)副一 (R11)連接，驅(qū)動(dòng)桿(2)的另一端與由四個(gè)球副和四個(gè)桿組成的球副平行四邊形一的一端短邊桿一固定連接，球副平行四邊形一的另一端短邊桿二 (4)與動(dòng)平臺(tái)(I)用轉(zhuǎn)動(dòng)副二 (R12)連接；進(jìn)一步，在兩個(gè)球副平行四邊形的兩個(gè)長(zhǎng)邊桿之間距離等于其短邊桿的任意兩點(diǎn)之處，須用一連桿(3)帶轉(zhuǎn)動(dòng)副三(Ra)、轉(zhuǎn)動(dòng)副四(Rb)連接，這兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副位于該兩點(diǎn)之處;副鏈上的由四個(gè)球副和四個(gè)桿組成的球副平行四邊形二的一端短邊桿三(5)與靜平臺(tái)(O)固定連接，但其方向與轉(zhuǎn)動(dòng)副一(Rn)的軸線不平行，球副平行四邊形二的另一端短邊桿四(6)與球副平行四邊形一的一端短邊桿二 (4)用轉(zhuǎn)動(dòng)副三(R22)連接，且轉(zhuǎn)動(dòng)副三(R22)與轉(zhuǎn)動(dòng)副二 (R12)的軸線重合;進(jìn)一步，擺桿(7)的兩端分別通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副四(R31)、球副(S32)連接于靜平臺(tái)(0)、動(dòng)平臺(tái)(I)，且轉(zhuǎn)動(dòng)副四(R31)和球副(S32)可以對(duì)換。
[0006]進(jìn)一步，靜平臺(tái)(O)上的轉(zhuǎn)動(dòng)副一(Rn)為驅(qū)動(dòng)副時(shí)，動(dòng)平臺(tái)(I)就可產(chǎn)生三平移一轉(zhuǎn)動(dòng)的空間運(yùn)動(dòng)，且驅(qū)動(dòng)副也可以用移動(dòng)副來(lái)替代。
【附圖說(shuō)明】
[0007]附圖1為本發(fā)明的單輸入三平移一轉(zhuǎn)動(dòng)并聯(lián)機(jī)器人平臺(tái)的實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0008]下面通過(guò)附圖和實(shí)例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)給予進(jìn)一步地說(shuō)明。
[0009]附圖1所示的并聯(lián)機(jī)構(gòu)可為本發(fā)明的實(shí)施例之一，其技術(shù)方案是這樣的:一種單輸入三平移一轉(zhuǎn)動(dòng)并聯(lián)機(jī)器人平臺(tái)，包含動(dòng)平臺(tái)1、靜平臺(tái)0，以及連接動(dòng)平臺(tái)1、靜平臺(tái)O的I條空間復(fù)雜支鏈和I個(gè)擺桿7，空間復(fù)雜支鏈包含I條主鏈和I條副鏈，主鏈上，驅(qū)動(dòng)桿一 2的一端與靜平臺(tái)O以轉(zhuǎn)動(dòng)副一Rn連接，驅(qū)動(dòng)桿2的另一端與由四個(gè)球副和四個(gè)桿組成的球副平行四邊形一的一端短邊桿一固定連接，球副平行四邊形一的另一端短邊桿二 4與動(dòng)平臺(tái)I用轉(zhuǎn)動(dòng)副二 R12連接;進(jìn)一步，在兩個(gè)球副平行四邊形的兩個(gè)長(zhǎng)邊桿之間距離等于其短邊桿的任意兩點(diǎn)之處，須用一連桿3帶轉(zhuǎn)動(dòng)副三Ra、轉(zhuǎn)動(dòng)副四Rb連接，這兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副位于該兩點(diǎn)之處；副鏈上的由四個(gè)球副和四個(gè)桿組成的球副平行四邊形二的一端短邊桿三5與靜平臺(tái)O固定連接，但其方向與轉(zhuǎn)動(dòng)副一 Rn的軸線不平行，球副平行四邊形二的另一端短邊桿四6與球副平行四邊形一的一端短邊桿二 4用轉(zhuǎn)動(dòng)副三R22連接，且轉(zhuǎn)動(dòng)副三R22與轉(zhuǎn)動(dòng)副二 R12的軸線重合;進(jìn)一步，擺桿7的兩端分別通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副四R31、球副S32連接于靜平臺(tái)0、動(dòng)平臺(tái)I，且轉(zhuǎn)動(dòng)副四R31和球副S32可以對(duì)換。
[0010]同時(shí)，當(dāng)與靜平臺(tái)O聯(lián)接的轉(zhuǎn)動(dòng)副一Rn為驅(qū)動(dòng)時(shí)，就可使動(dòng)平臺(tái)I實(shí)現(xiàn)三平移及繞動(dòng)平臺(tái)I上轉(zhuǎn)動(dòng)副二Ri2軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)輸出，但其中僅有I個(gè)為獨(dú)立運(yùn)動(dòng)，其他為派生運(yùn)動(dòng)輸出。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種單輸入三平移一轉(zhuǎn)動(dòng)并聯(lián)機(jī)器人平臺(tái)，包含動(dòng)平臺(tái)(I)、靜平臺(tái)(O)，以及連接動(dòng)平臺(tái)(I)、靜平臺(tái)(O)的I條空間復(fù)雜支鏈和I個(gè)擺桿(7)，其特征是:空間復(fù)雜支鏈包含I條主鏈和I條副鏈，主鏈上，驅(qū)動(dòng)桿一 (2)的一端與靜平臺(tái)(O)以轉(zhuǎn)動(dòng)副一 (Rn)連接，驅(qū)動(dòng)桿(2)的另一端與由四個(gè)球副和四個(gè)桿組成的球副平行四邊形一的一端短邊桿一固定連接，球副平行四邊形一的另一端短邊桿二 (4)與動(dòng)平臺(tái)(I)用轉(zhuǎn)動(dòng)副二 (R12)連接;進(jìn)一步，在兩個(gè)球副平行四邊形的兩個(gè)長(zhǎng)邊桿之間距離等于其短邊桿的任意兩點(diǎn)之處，須用一連桿(3)帶轉(zhuǎn)動(dòng)副三(Ra)、轉(zhuǎn)動(dòng)副四(Rb)連接，這兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副位于該兩點(diǎn)之處;副鏈上的由四個(gè)球副和四個(gè)桿組成的球副平行四邊形二的一端短邊桿三(5)與靜平臺(tái)(O)固定連接，但其方向與轉(zhuǎn)動(dòng)副一(Rn)的軸線不平行，球副平行四邊形二的另一端短邊桿四(6)與球副平行四邊形一的一端短邊桿二 (4)用轉(zhuǎn)動(dòng)副三(R22)連接，且轉(zhuǎn)動(dòng)副三(R22)與轉(zhuǎn)動(dòng)副二 (R12)的軸線重合;進(jìn)一步，擺桿(7)的兩端分別通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副四(R31)、球副(S32)連接于靜平臺(tái)(O)、動(dòng)平臺(tái)(I)，且轉(zhuǎn)動(dòng)副四(R31)和球副(S32)可以對(duì)換。2.按權(quán)利要求1所述的單輸入三平移一轉(zhuǎn)動(dòng)并聯(lián)機(jī)器人平臺(tái)，其特征在于:與靜平臺(tái)(O)聯(lián)接的轉(zhuǎn)動(dòng)副一 (Rn)為驅(qū)動(dòng)副，可以用移動(dòng)副來(lái)替代。
【專利摘要】一種單輸入三平移一轉(zhuǎn)動(dòng)并聯(lián)機(jī)器人平臺(tái)，包含動(dòng)平臺(tái)(1)、靜平臺(tái)(0)，以及連接動(dòng)平臺(tái)(1)、靜平臺(tái)(0)的1條空間復(fù)雜支鏈和1個(gè)擺桿(7)，空間復(fù)雜支鏈的主鏈上，驅(qū)動(dòng)桿一(2)的一端與靜平臺(tái)(0)以轉(zhuǎn)動(dòng)副一(R11)連接，驅(qū)動(dòng)桿(2)的另一端與球副平行四邊形一的一端短邊桿一固定連接，球副平行四邊形一的另一端短邊桿二(4)與動(dòng)平臺(tái)(1)用轉(zhuǎn)動(dòng)副二(R12)連接；副鏈上的球副平行四邊形二的一端短邊桿三(5)與靜平臺(tái)(0)固定，方向與轉(zhuǎn)動(dòng)副一(R11)不平行，且另一端短邊桿四(6)與球副平行四邊形一的一端短邊桿二(4)用轉(zhuǎn)動(dòng)副三(R22)連接，且與轉(zhuǎn)動(dòng)副二(R12)的軸線重合；進(jìn)一步，擺桿(7)的兩端分別通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副、球副連接于靜平臺(tái)(0)、動(dòng)平臺(tái)(1)。該種平臺(tái)為單輸入，但產(chǎn)生三平移一轉(zhuǎn)動(dòng)輸出。
【IPC分類】B25J9/00
【公開號(hào)】CN105666466
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610140199
【發(fā)明人】沈惠平, 李云峰, 楊廷力, 鄧嘉鳴, 尹洪賀
【申請(qǐng)人】常州大學(xué)
【公開日】2016年6月15日
【申請(qǐng)日】2016年3月12日