可自重構(gòu)的移動(dòng)操縱器的制造方法
【專利摘要】一種操縱器包括移動(dòng)板（1），移動(dòng)板（1）用于承載末端執(zhí)行器，且連接至多個(gè)腿，多個(gè)腿中的每一個(gè)包括遠(yuǎn)端和近端，通過夾緊裝置（5a）、多個(gè)遠(yuǎn)端聯(lián)接件（21a、22a）、多個(gè)中間聯(lián)接件（23a、24a、25a、26a）以及多個(gè)近端聯(lián)接件（27a、28a、29a），所述遠(yuǎn)端連接至移動(dòng)板（1）并且所述近端連接至支撐物（6），致動(dòng)器（31a、32a）連接在每一對縱向鄰接的中間聯(lián)接件（23a-24a、25a-26a）之間，遠(yuǎn)端聯(lián)接件（21a、22a）通過遠(yuǎn)端旋轉(zhuǎn)結(jié)合部（41a、7a、8a）的系統(tǒng)將中間聯(lián)接件（23a-24a、25a-26a）與移動(dòng)板（1）連接，遠(yuǎn)端旋轉(zhuǎn)結(jié)合部（41a、7a、8a）的系統(tǒng)包括遠(yuǎn)端可鎖合結(jié)合部（41a），并且近端聯(lián)接件（27a、28a、29a）將中間聯(lián)接件（23a-24a、25a-26a）與近端結(jié)合部（42a、43a、44a、45a）的系統(tǒng)連接，近端結(jié)合部（42a、43a、44a、45a）的系統(tǒng)包括可鎖合近端結(jié)合部（42a、43a、44a）。操縱器能在不需要致動(dòng)器直接作用在每一個(gè)結(jié)合部的情況下實(shí)現(xiàn)操縱、自重構(gòu)以及移動(dòng)運(yùn)動(dòng)。
【專利說明】可自重構(gòu)的移動(dòng)操縱器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明存在于機(jī)器人【技術(shù)領(lǐng)域】內(nèi)，并且具體地，本發(fā)明涉及一種用于物體的操縱，例如將物體A相對于物體B定位和保持從而在大型工作空間中執(zhí)行一個(gè)或者更多個(gè)操作的裝置和系統(tǒng)，并且本發(fā)明特別地但是不特定限制地使用在制造過程中。
【背景技術(shù)】
[0002]工業(yè)，例如航空工業(yè)、造船業(yè)以及火車制造業(yè)正在處理大型工件。在這些工業(yè)中，并且通常也在制造業(yè)中，通常執(zhí)行制造操作，例如測量、鉆孔、研磨、剪切、檢查、安裝。
[0003]用于這些操作的末端執(zhí)行器在本領(lǐng)域中眾所周知并且不形成本發(fā)明的部分；但是，下文中使用的術(shù)語“末端執(zhí)行器”應(yīng)當(dāng)理解包含用于執(zhí)行任一這些操作的全部的這些設(shè)備。
[0004]下文中使用的術(shù)語“操縱”應(yīng)當(dāng)理解包括用于將末端執(zhí)行器保持、定位在具有所需定向的所需位置的全部的這些操作。
[0005]為了將用于大型工件的這些操作自動(dòng)化，系統(tǒng)需要能夠具有下列屬性:
[0006]在任一操作位置處的良好的剛性和精度
[0007]大型工作空間
[0008]可重構(gòu)的工作空間
[0009]飛行模擬裝置，例如Stewart平臺(tái)【Stewart D., “具有六個(gè)自由度的平臺(tái)，”機(jī)械工程師協(xié)會(huì)會(huì)刊，第371-386頁，180卷，1965】已經(jīng)作為并聯(lián)操縱器而使用和研究?；诓⒙?lián)機(jī)構(gòu)，提出具有六個(gè)自由度(DOFs )、5個(gè)DOFs、4個(gè)DOFs、3個(gè)DOFs以及2個(gè)DOFs的各種操縱器。
[0010]操縱器的這些成員可以描述為通過多個(gè)運(yùn)動(dòng)鏈系連接的兩個(gè)平臺(tái)(移動(dòng)板和固定板)，多個(gè)運(yùn)動(dòng)鏈系在下文中將稱為并聯(lián)操縱器的腿。通過致動(dòng)在這些腿內(nèi)的某些結(jié)合部，移動(dòng)板可以相對于固定板以某自由度移動(dòng)。他們被提出以便建立具有良好剛性和/或良好精度的操縱器。
[0011]但是，大部分并聯(lián)操縱器具有限制性的工作空間。一旦并聯(lián)操縱器的部件的尺寸設(shè)定，移動(dòng)板相對于固定板的移動(dòng)限制于并聯(lián)操縱器的預(yù)定工作空間。在現(xiàn)有技術(shù)中，下列解決方法已經(jīng)提出來克服這些缺點(diǎn):
[0012]使并聯(lián)操縱器可重構(gòu)從而形成具有不同工作空間的機(jī)器【Xi，F(xiàn)engeng ；Xu,Yuonan ；Xiong,Guolian0 “可重構(gòu)并聯(lián)機(jī)器人的設(shè)計(jì)和分析”，機(jī)械原理，191-211頁，41卷，12,2006】。
[0013]使并聯(lián)操縱器可運(yùn)輸，例如美國專利號為N0.5987726中公開的內(nèi)容。并聯(lián)操縱器可以安裝在諸如地板、固定設(shè)備等的不同位置上。
[0014]為了獲得較大工作空間，并聯(lián)操縱器安裝在多個(gè)移動(dòng)平臺(tái)上，例如，基于導(dǎo)向的系統(tǒng)【Pekka，Pessi，“用于執(zhí)行國際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆的真空容器的組裝中的現(xiàn)場結(jié)合部焊接和加工的新型機(jī)器人的解決方法”，Thesis博士，拉普蘭塔理工大學(xué)，芬蘭2009】。[0015]現(xiàn)有技術(shù)中的可重構(gòu)并聯(lián)操縱器的重構(gòu)需要許多機(jī)器停機(jī)時(shí)間。改變可運(yùn)輸并聯(lián)操縱器的工作位置也是非常費(fèi)時(shí)的過程。將并聯(lián)操縱器放到另一移動(dòng)裝置例如輪式、履帶式以及腿式系統(tǒng)上表現(xiàn)了額外部件和運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的控制。在長距離上具有高硬度和精度的建筑向?qū)П憩F(xiàn)了單一的土建工程和非常高的成本。
[0016]并聯(lián)機(jī)器人(和包括閉合運(yùn)動(dòng)鏈系的一些系列機(jī)器人)的特征中的一個(gè)是存在被動(dòng)結(jié)合部以及多個(gè)腿，被動(dòng)結(jié)合部和多個(gè)腿將移動(dòng)板連接至固定板。因?yàn)槎鄠€(gè)腿形成閉合的運(yùn)動(dòng)鏈系，閉合的運(yùn)動(dòng)鏈系將運(yùn)動(dòng)限制施加在系統(tǒng)上，不需要致動(dòng)這些機(jī)器人的每一個(gè)結(jié)合部。樞轉(zhuǎn)的結(jié)合部的存在相對于具有全部致動(dòng)的結(jié)合部的機(jī)器人而言有助于相對高效地建造機(jī)器人。因?yàn)槎鄠€(gè)腿可以強(qiáng)化機(jī)器人的剛性和其它屬性，因此并聯(lián)機(jī)器人引起了越來越多的用于制造應(yīng)用的發(fā)明。
[0017]但是，由于與移動(dòng)板和固定板連接的多個(gè)腿，機(jī)器人的工作空間的體積是十分不利的。為了擴(kuò)大工作空間，傳統(tǒng)并聯(lián)操縱器安裝在另一移動(dòng)平臺(tái)上，例如輪式機(jī)器人、履帶式機(jī)器人以及腿式機(jī)器人。這將移動(dòng)平臺(tái)的額外致動(dòng)器和控制裝置引入系統(tǒng)。當(dāng)長的導(dǎo)向裝置被建立以擴(kuò)大并聯(lián)操縱器的工作空間時(shí)，需要向?qū)аb置的高的剛性從而使振動(dòng)和偏差最小化并且增加定位精度。這導(dǎo)致了用于生產(chǎn)的單調(diào)的土建工程和較少的靈活性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0018]本發(fā)明意于通過提供可自重構(gòu)移動(dòng)操縱器克服前述的現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，可自重構(gòu)移動(dòng)操縱器能夠?qū)崿F(xiàn)操縱、自重構(gòu)以及移動(dòng)運(yùn)動(dòng)，可自重構(gòu)移動(dòng)操縱器包括移動(dòng)板和多個(gè)腿，移動(dòng)板適合于承載物體，多個(gè)腿中每一個(gè)都具有遠(yuǎn)端和近端，遠(yuǎn)端連接至所述移動(dòng)板，近端連接至支撐件；每一個(gè)腿包括至少一個(gè)致動(dòng)器，至少一個(gè)致動(dòng)器使所述移動(dòng)板與支撐物體之間相互連接，其中，
[0019]每一個(gè)腿包括多個(gè)聯(lián)接件，并且在多個(gè)聯(lián)接件的近端處可連接至夾緊裝置，夾緊裝置用于將腿連接至支撐件，支撐件是支撐物的夾緊區(qū)域；
[0020]每一個(gè)致動(dòng)器將遠(yuǎn)端中間聯(lián)接件的對應(yīng)近端部分與近端中間聯(lián)接件的遠(yuǎn)端部分之間相互連接，所述遠(yuǎn)端中間聯(lián)接件包括遠(yuǎn)端部分，遠(yuǎn)端部分通過至少一個(gè)遠(yuǎn)端樞轉(zhuǎn)的結(jié)合部鉸接地連接至移動(dòng)板，并且所述近端中間聯(lián)接件包括近端部分，近端部分通過至少一個(gè)近端樞轉(zhuǎn)的結(jié)合部鉸接地連接至夾緊裝置中的一個(gè)；
[0021]所述鉸接的結(jié)合部包括遠(yuǎn)端可鎖合結(jié)合部系統(tǒng)和近端可鎖合結(jié)合部系統(tǒng)，遠(yuǎn)端可鎖合結(jié)合部系統(tǒng)設(shè)置在所述致動(dòng)器與所述移動(dòng)板之間，近端可鎖合結(jié)合部系統(tǒng)設(shè)置在所述致動(dòng)器與所述夾緊裝置之間；所述可鎖合結(jié)合部系統(tǒng)設(shè)置成使腿固定在預(yù)設(shè)位置中，這由所述致動(dòng)器的作用執(zhí)行。
[0022]文中使用的術(shù)語“近端”和“遠(yuǎn)端”分別是指“最接近支撐物”和“遠(yuǎn)離支撐件并且最接近移動(dòng)板”。
[0023]顯而易見，每一個(gè)腿是運(yùn)動(dòng)鏈系，運(yùn)動(dòng)鏈系將夾緊裝置與移動(dòng)板連接。由移動(dòng)板承載的物體是具有鉸接的或者非鉸接的運(yùn)動(dòng)鏈系的至少一個(gè)末端執(zhí)行器。例如，末端執(zhí)行器可以是從用于測量、檢查、涂色、成形、組裝以及其它所需的制造過程的工具中選擇的至少
一個(gè)工具。
[0024]優(yōu)選地，操縱器包括至少三個(gè)腿。另外優(yōu)選地，每一個(gè)腿的遠(yuǎn)端固定至移動(dòng)板的側(cè)部。
[0025]本發(fā)明的操縱器提供用于自動(dòng)操作系統(tǒng)的操縱器，用于自動(dòng)操作系統(tǒng)的操縱器可以實(shí)現(xiàn)操縱、自重構(gòu)以及移動(dòng)任務(wù)。與現(xiàn)有并聯(lián)操縱器相比，本發(fā)明具有下列優(yōu)勢:
[0026]本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)自重構(gòu)從而獲得具有不同形狀和力性能的工作空間。
[0027]本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)移動(dòng)運(yùn)動(dòng)從而獲得在不同位置處的工作空間。
[0028]比在基于導(dǎo)向裝置的解決方法中更少地需要土建工程。
[0029]由于在一些鉸接的結(jié)合部中使用鎖合裝置，用于實(shí)現(xiàn)移動(dòng)的致動(dòng)器的數(shù)量小于傳統(tǒng)腿式機(jī)器人。
[0030]根據(jù)本發(fā)明，根據(jù)操縱器的用途，夾緊裝置可以例如是機(jī)械夾緊裝置、真空夾緊系統(tǒng)或者電磁夾緊系統(tǒng)。夾緊目標(biāo)在支撐物上，支撐物可以是地板、天花板、固定設(shè)備、工件等等。當(dāng)腿附接至支撐物時(shí)，夾緊目標(biāo)形成支撐模式。
[0031]夾緊裝置和夾緊目標(biāo)是夾緊系統(tǒng)的兩個(gè)部分。夾緊系統(tǒng)的另一可能構(gòu)型(在說明書中未作為示例描述)是，夾緊裝置固定至支撐物并且夾緊目標(biāo)在每一個(gè)腿的第二端處。
[0032]在優(yōu)選的實(shí)施方式中，鉸接的結(jié)合部是樞轉(zhuǎn)的結(jié)合部，并且在每一個(gè)腿中，第一遠(yuǎn)端聯(lián)接件通過第一遠(yuǎn)端聯(lián)接件的遠(yuǎn)端固定地連接至移動(dòng)板并且通過第一遠(yuǎn)端聯(lián)接件的近端固定地連接至第一遠(yuǎn)端樞轉(zhuǎn)的結(jié)合部，第一遠(yuǎn)端樞轉(zhuǎn)結(jié)合部位于樞轉(zhuǎn)的第二遠(yuǎn)端聯(lián)接件的中間部分上，樞轉(zhuǎn)的第二遠(yuǎn)端聯(lián)接件橫穿第一遠(yuǎn)端聯(lián)接件，并且左遠(yuǎn)端中間聯(lián)接件通過固定至第二遠(yuǎn)端聯(lián)接件的左遠(yuǎn)端樞轉(zhuǎn)的結(jié)合部在左遠(yuǎn)端中間聯(lián)接件的遠(yuǎn)端部分處樞轉(zhuǎn)地連接至第二遠(yuǎn)端聯(lián)接件的左端部，并且在左遠(yuǎn)端中間聯(lián)接件的近端部分處固定地連接至左致動(dòng)器。
[0033]右遠(yuǎn)端中間聯(lián)接件通過固定至第二遠(yuǎn)端聯(lián)接件的右遠(yuǎn)端樞轉(zhuǎn)的結(jié)合部在右遠(yuǎn)端中間聯(lián)接件的遠(yuǎn)端部分處樞轉(zhuǎn)地連接至第二遠(yuǎn)端聯(lián)接件的右端部，并且在右遠(yuǎn)端中間聯(lián)接件的近端部分處固定地連接至右致動(dòng)器，同時(shí)，左近端中間聯(lián)接件在左近端中間聯(lián)接件的遠(yuǎn)端部分處固定地連接至左致動(dòng)器，并且右近端中間聯(lián)接件在右近端中間聯(lián)接件的遠(yuǎn)端部分處固定地連接至右致動(dòng)器。這些中間聯(lián)接件在基本上垂直于第二遠(yuǎn)端聯(lián)接件的縱向軸線的平面內(nèi)延伸。
[0034]右近端聯(lián)接件和左近端聯(lián)接件的近端部分分別地固定連接至左近端樞轉(zhuǎn)的結(jié)合部和右樞轉(zhuǎn)的結(jié)合部，左近端樞轉(zhuǎn)的結(jié)合部和右樞轉(zhuǎn)的結(jié)合部通過樞轉(zhuǎn)的橫向近端聯(lián)接件相互樞轉(zhuǎn)地連接，樞轉(zhuǎn)的橫向近端聯(lián)接件包括側(cè)向部，側(cè)向部固定地連接至側(cè)向近端樞轉(zhuǎn)的結(jié)合部。側(cè)向近端樞轉(zhuǎn)的結(jié)合部通過垂直的近端聯(lián)接件固定地連接至垂直的近端樞轉(zhuǎn)的結(jié)合部，垂直的近端樞轉(zhuǎn)的結(jié)合部通過樞轉(zhuǎn)垂直近端聯(lián)接件樞轉(zhuǎn)地連接至夾緊裝置。第一遠(yuǎn)端樞轉(zhuǎn)的結(jié)合部、左近端樞轉(zhuǎn)的結(jié)合部和右樞轉(zhuǎn)的結(jié)合部中的至少一者、以及垂直的近端樞轉(zhuǎn)的結(jié)合部是每個(gè)都裝備有鎖合裝置的可鎖合結(jié)合部。
[0035]在本發(fā)明的另一實(shí)施方式中，在每一個(gè)腿中，腿的第一遠(yuǎn)端聯(lián)接件通過第一遠(yuǎn)端聯(lián)接件的端部中的一個(gè)固定至移動(dòng)板，并且通過第一遠(yuǎn)端聯(lián)接件的另一端部固定至可鎖合的第一旋轉(zhuǎn)結(jié)合部，可鎖合的第一旋轉(zhuǎn)結(jié)合部的旋轉(zhuǎn)軸線垂直于第一遠(yuǎn)端聯(lián)接件的縱向軸線。第一旋轉(zhuǎn)結(jié)合部通過第二遠(yuǎn)端聯(lián)接件連接至旋轉(zhuǎn)的第二遠(yuǎn)端結(jié)合部，第二遠(yuǎn)端聯(lián)接件與第一遠(yuǎn)端聯(lián)接件同軸。第二遠(yuǎn)端結(jié)合部的旋轉(zhuǎn)軸線橫穿第二遠(yuǎn)端聯(lián)接件的縱向軸線。第二旋轉(zhuǎn)結(jié)合部通過遠(yuǎn)端中間聯(lián)接件連接至致動(dòng)的棱形結(jié)合部，遠(yuǎn)端中間聯(lián)接件又通過近端中間聯(lián)接件連接至可鎖合的第三旋轉(zhuǎn)結(jié)合部。第三旋轉(zhuǎn)結(jié)合部的旋轉(zhuǎn)軸線橫穿近端中間聯(lián)接件的縱向平面。第三旋轉(zhuǎn)結(jié)合部通過第一近端聯(lián)接件以此方式一第四旋轉(zhuǎn)結(jié)合部的旋轉(zhuǎn)軸線垂直于第三旋轉(zhuǎn)結(jié)合部的旋轉(zhuǎn)軸線一連接至可鎖合的第四旋轉(zhuǎn)結(jié)合部。第四旋轉(zhuǎn)結(jié)合部通過第二近端聯(lián)接件連接至第五旋轉(zhuǎn)結(jié)合部，使得第五旋轉(zhuǎn)結(jié)合部的旋轉(zhuǎn)軸線橫穿第四旋轉(zhuǎn)結(jié)合部的旋轉(zhuǎn)軸線。第五旋轉(zhuǎn)結(jié)合部的旋轉(zhuǎn)軸線通過第三近端聯(lián)接件連接至夾緊
>J-U ρ?α裝直。
[0036]優(yōu)選地，前述的鉸接的或者樞轉(zhuǎn)的結(jié)合部是旋轉(zhuǎn)結(jié)合部。
[0037]操縱器的移動(dòng)的自由度(DOFs)取決于在下列表格中列出的變量:
[0038]表1:變量
[0039]
【權(quán)利要求】
1.一種移動(dòng)操縱器，所述移動(dòng)操縱器能夠?qū)崿F(xiàn)操縱、自重構(gòu)以及移動(dòng)運(yùn)動(dòng)，所述移動(dòng)操縱器包括移動(dòng)板(1、I’)和多個(gè)腿，所述移動(dòng)板(1、I’)適合于支撐物體，所述多個(gè)腿中的每一個(gè)具有遠(yuǎn)端和近端，所述遠(yuǎn)端連接至所述移動(dòng)板，所述近端連接至支撐件；所述每一個(gè)腿包括至少一個(gè)致動(dòng)器(31、31a、32a、31b、32b、31c、32c、31d、32d ;31a’、32a’、31b’、32b’、31c、31c，)，所述至少一個(gè)致動(dòng)器(31、31a、32a、31b、32b、31c、32c、31d、32d ;31a，、32a，、3訃’、3213’、31(3、31(3’)使所述移動(dòng)板(1、1’)與所述支撐物(6)之間相互連接；其特征在于， 所述每一個(gè)腿包括多個(gè)聯(lián)接件(2、3、4、9、10、11、21&、2113、21(3、21(1、21&’、2113’、21(3’ ；22a、22b、22c、22d、22a’、22b’、22c’、23a、23b、23c、23d、23a’、23b’、23c’ ；24a、24b、24c、24d、24a’、24b’、24c’ ；25a、25b、25c、25d、25a’、25b’、25c’ ；26a、26b、26c、26d、26a’、26b’、26c， ;27a、27b、27c、27d、27a’、27b’、27c’ ；28a、28b、28c、28d、28a’、28b’、28c’ ；29a,29b,29c、29d、29a’、29b’、29c’)，并且所述每一個(gè)腿在所述聯(lián)接件的近端處能夠連接至夾緊裝置(5、5&、513、5。、5(1、5&’、513’、5?！?，所述夾緊裝置(5、5&、513、5。、5(1、5&’、513’、5?！?用于將所述腿連接至所述支撐件，所述支撐件是支撐物(6)的夾緊區(qū)域(6a、6b、6c、6d)； 每一個(gè)致動(dòng)器(31、31a、32a、31b、32b、31c、32c、31d、32d ;31a’、32a’、31b’、32b’、31c、31c，)使遠(yuǎn)端中間聯(lián)接件(4、23a、23b、23c、23d、23a，、23b’、23c’ ；24a、24b、24c、24d、24a’、24b’、24c’)的對應(yīng)近端部分與近端中間聯(lián)接件(9、25&、2513、25(3、25(1、25&’、2513’、25(3’ ；26a、26b、26c、26d、26a’、26b’、26c’)的對應(yīng)遠(yuǎn)端部分之間相互連接，所述遠(yuǎn)端中間聯(lián)接件包括遠(yuǎn)端部分，所述遠(yuǎn)端部分通過至少一個(gè)遠(yuǎn)端鉸接的結(jié)合部(7、7a、7b、7c、7d、7a’、7b’、7c，;8a、8b、8c、8d、8a’、8b’、8c’ ；41、41a、41b、41c、41d、41a’、41b’、41c’)鉸接地連接至所述移動(dòng)板(1、I’)，并且所述近端中間聯(lián)接件包括遠(yuǎn)端部分，所述遠(yuǎn)端部分通過至少一個(gè)近端鉸接的結(jié)合部(42、42a、42b、42c、42d、42a，、42b’、42c’、45a、45b、45c、45d、45a’、45b’、45c，;43a、43b、43c、43d、43a’、43b’、43c’ ；44、44a、44b、44c、44d、44a’、44b’、44c’)鉸接地連接至所述夾緊裝置(5、5&、513、5(3、5(1、5&’、513’、5(3’)中的一個(gè)； 所述鉸接的結(jié)合部包括遠(yuǎn)端可鎖合結(jié)合部系統(tǒng)(41、41&、4113、41(3、41(1、41&’、4113’、41c，)和近端可鎖合結(jié)合部 系統(tǒng)(42、42a、42b、42c、42d、42a，、42b’、42c’ ；43、43a、43b、43c、43d、43a’、43b ’、43c ’ ；44、44a、44b、44c、44d、44a’、44b ’、44c ’)，所述遠(yuǎn)端可鎖合結(jié)合部系統(tǒng)(41、41&、4113、41。、41(1、41&’、4113’、41?！?設(shè)置在所述致動(dòng)器(31、31a、32a、31b、32b、31c、32c、31d、32d ;31a’、32a’、31b’、32b’、31c、31c’)與所述移動(dòng)板(1、I’)之間，所述近端可鎖合結(jié)合部系統(tǒng)(42、42&、4213、42(3、42(1、423’、4213’、42(3’ ;43、43a、43b、43c、43d、43a，、43b’、43c’ ;44、44a、44b、44c、44d、44a’、44b’、44c’ )設(shè)置在所述致動(dòng)器與所述夾緊裝置(5、5a、5b、5c、5d、5a’、5b’、5c’)之間；所述可鎖合結(jié)合部系統(tǒng)設(shè)置成使所述腿固定在預(yù)定位置中，這通過所述致動(dòng)器的作用而實(shí)現(xiàn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的操縱器，其特征在于，所述鉸接的結(jié)合部從樞轉(zhuǎn)的結(jié)合部和旋轉(zhuǎn)的結(jié)合部中選擇。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的操縱器，其特征在于，在每一個(gè)腿中， 第一遠(yuǎn)端聯(lián)接件(21&、2訃、21(3、21(1、21&’、2113’、21(3’)通過所述第一遠(yuǎn)端聯(lián)接件(21a、21b、21c、21d、21a’、21b’、21c’)的遠(yuǎn)端固定地連接至所述移動(dòng)板(1、I’)并且通過所述第一遠(yuǎn)端聯(lián)接件(21&、2訃、21(:、21(1、21&’、2113’、21(3’)的近端固定連接至第一遠(yuǎn)端樞轉(zhuǎn)的結(jié)合部(41a、41b、41c、41d、41a’、41b’、41c’),所述第一遠(yuǎn)端樞轉(zhuǎn)的結(jié)合部(41a、41b、41c、41d、41a，、41b，、41c，)位于樞轉(zhuǎn)的第二遠(yuǎn)端聯(lián)接件(22a、22b、22c、22d、22a，、22b’、22c，)的中間部分上，所述第二遠(yuǎn)端聯(lián)接件(22&、2213、22(3、22(1、22&’、2213’、22(3’)的中間部分橫穿所述第一遠(yuǎn)端聯(lián)接件； 左遠(yuǎn)端中間聯(lián)接件(23&、2315、23(3、23(1、23&’、2313’、23(3’)在所述左遠(yuǎn)端中間聯(lián)接件(23a、23b、23c、23d、23a，、23b’、23c’ )的遠(yuǎn)端部分通過固定至所述第二遠(yuǎn)端聯(lián)接件的左遠(yuǎn)端樞轉(zhuǎn)的結(jié)合部(7a、7b、7c、7d、7a’、7b’、7c’)樞轉(zhuǎn)地連接至所述第二遠(yuǎn)端聯(lián)接件的左端部分，并且在所述左遠(yuǎn)端中間聯(lián)接件(23a、23b、23c、23d、23a’、23b’、23c’ )的近端部分固定地連接至左致動(dòng)器(31a、31b、31c、31d ;31a’、31b’、31c’)； 右遠(yuǎn)端中間聯(lián)接件(24a、24b、24c、24d、24a，、24b’、24c’)在所述右遠(yuǎn)端中間聯(lián)接件(24a、24b、24c、24d、24a，、24b’、24c’)的遠(yuǎn)端部分處通過固定至所述第二遠(yuǎn)端聯(lián)接件的右遠(yuǎn)端鉸接的結(jié)合部(8a、8b、8c、8d、8a’、8b’、8c’)樞轉(zhuǎn)地連接至所述第二遠(yuǎn)端聯(lián)接件的右端部分，并且在所述右遠(yuǎn)端中間聯(lián)接件(24a、24b、24c、24d、24a’、24b’、24c’ )的近端部分固定地連接至右致動(dòng)器(32a、32b、32c、32d ;32a，、32b，、32c，)； 左近端中間聯(lián)接件(25&、2513、25(3、25(1、25&’、2513’、25(3’)由所述左近端中間聯(lián)接件(25a、25b、25c、25d、25a’、25b’、25c，)的遠(yuǎn)端部分固定地連接至所述左致動(dòng)器，并且右近端中間聯(lián)接件(26a、26b、26c、26d、26a，、26b，、26c，)由所述右近端中間聯(lián)接件(26a、26b、26c、26d、26a’、26b’、26c’)的遠(yuǎn)端部分固定地連接至所述右致動(dòng)器； 所述中間聯(lián)接件在基本上垂直于所述第二遠(yuǎn)端聯(lián)接件(22a、22b、22c、22d、22a’、22b’、22c’)的所述縱向軸線的平面中延伸； 所述右近端聯(lián)接件和所述左近端聯(lián)接件的所述近端部分分別固定地連接至左近端樞轉(zhuǎn)的結(jié)合部(42&、4213、42 (3、42(1、42&’、4213’、42(3’)和右近端樞轉(zhuǎn)的結(jié)合部(45&、4513、45(3、45d、45a，、45b，、45c，)，所述左近端樞轉(zhuǎn)的結(jié)合部(42a、42b、42c、42d、42a，、42b，、42c，)和所述右近端樞轉(zhuǎn)的結(jié)合部(45a、45b、45c、45d、45a’、45b’、45c’ )通過樞轉(zhuǎn)的橫向近端聯(lián)接件(27a、27b、27c、27d、27a’、27b’、27c’)相互樞轉(zhuǎn)地連接，所述樞轉(zhuǎn)的橫向近端聯(lián)接件(27&、27以27(:、27(1、27&’、2713’、27(3’)包括側(cè)向部，所述側(cè)向部固定地連接至側(cè)向近端樞轉(zhuǎn)的結(jié)合部(43a、43b、43c、43d、43a，、43b，、43c，)； 所述側(cè)向近端樞轉(zhuǎn)的結(jié)合部通過垂直的近端聯(lián)接件(28&、2813、28(3、28(1、28&’、2813’、28c’)固定地連接至垂直的近端樞轉(zhuǎn)的結(jié)合部(44a、44b、44c、44d、44a’、44b’、44c，)，所述垂直的近端樞轉(zhuǎn)的結(jié)合部(44a、44b、44c、44d、44a’、44b ’、44c ’)通過樞轉(zhuǎn)的垂直的近端聯(lián)接件(29&、2913、29(3、29(1、29&’、2%’、29(3’)樞轉(zhuǎn)地連接至所述夾緊裝置(5&、513、5(3、5(1、5a，、5b，、5c，)； 所述第一遠(yuǎn)端樞轉(zhuǎn)的結(jié)合部(41a、41b、41c、41d、41a’、41b’、41c’)、所述左近端樞轉(zhuǎn)的結(jié)合部(42&、4213、42(3、42(1、423’、4213’、42(3’)和所述右樞轉(zhuǎn)的結(jié)合部(45a、45b、45c、45d、45a’、45b’、45c’)中的至少一者，以及所述垂直的近端樞轉(zhuǎn)的結(jié)合部(44a、44b、44c、44d、44a’、44b’、44c’ )是每個(gè)都裝備有鎖合裝置的可鎖合結(jié)合部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的操縱器，其特征在于在每一個(gè)腿中， 所述腿的第一遠(yuǎn)端聯(lián)接件(2)通過所述腿的第一遠(yuǎn)端聯(lián)接件(2)的端部中的一個(gè)固定至所述移動(dòng)板(1’)，并且通過所述腿的第一遠(yuǎn)端聯(lián)接件(2)的另一端連接至可鎖合的第一旋轉(zhuǎn)結(jié)合部(41)，所述可鎖合的第一旋轉(zhuǎn)結(jié)合部(41)的所述旋轉(zhuǎn)軸線垂直于所述第一遠(yuǎn)端聯(lián)接件(2)的所述縱向軸線； 所述第一旋轉(zhuǎn)結(jié)合部(41)通過第二遠(yuǎn)端聯(lián)接件(3)連接至旋轉(zhuǎn)的第二遠(yuǎn)端結(jié)合部(7)，所述第二遠(yuǎn)端聯(lián)接件(3)與所述第一遠(yuǎn)端聯(lián)接件(2)同軸，所述第二遠(yuǎn)端結(jié)合部的所述旋轉(zhuǎn)軸線橫穿所述第二遠(yuǎn)端聯(lián)接件(3)的所述縱向軸線； 所述第二旋轉(zhuǎn)結(jié)合部(7)通過遠(yuǎn)端中間聯(lián)接件(4)連接至致動(dòng)的棱形結(jié)合部(31)，所述遠(yuǎn)端中間聯(lián)接件(4)通過近端中間聯(lián)接件(9)連接至可鎖合的第三旋轉(zhuǎn)連接部(42)，使得所述第三旋轉(zhuǎn)結(jié)合部(42)的所述旋轉(zhuǎn)軸線橫穿所述近端中間聯(lián)接件(9)的所述縱向平面； 所述第三旋轉(zhuǎn)結(jié)合部(42)通過第一近端連接部(10)連接至可鎖合的第四旋轉(zhuǎn)結(jié)合部(43)，使得所述第四旋轉(zhuǎn)結(jié)合部(44)的所述旋轉(zhuǎn)軸線垂直于所述第三旋轉(zhuǎn)結(jié)合部(42)的所述旋轉(zhuǎn)軸線； 所述第四旋轉(zhuǎn)結(jié)合部(43)通過第二近端聯(lián)接件(11)連接至第五旋轉(zhuǎn)結(jié)合部(44)，使得所述第五旋轉(zhuǎn)結(jié)合部(44)的所述旋轉(zhuǎn)軸線橫穿所述第四旋轉(zhuǎn)結(jié)合部(43)的旋轉(zhuǎn)軸線；并且 所述第五旋轉(zhuǎn)結(jié)合部(44)的所述旋轉(zhuǎn)軸線通過第三近端聯(lián)接件(12)連接至夾緊裝置(5)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的操縱器，其特征在于，所述夾緊裝置(5、5a、5b、5c、5d、5a’、5b’、5c’ )根據(jù)所述夾緊目標(biāo)(6a、6b、6c、6d)進(jìn)行選擇。
6.根據(jù)權(quán)利要求 1至5中任一項(xiàng)所述的操縱器，其特征在于，所述夾緊裝置(5、5a、5b、5c、5d、5a’、5b’、5c’ )從機(jī)械夾緊裝置、真空夾緊系統(tǒng)以及電磁夾緊系統(tǒng)中選擇。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的操縱器，其特征在于，所述夾緊目標(biāo)(6a、6b、6(:、6(1)從可以由所述夾緊裝置夾緊的目標(biāo)、可以由所述夾緊裝置(5&、513、5(3、5(1、5&’、513’、5c’)夾緊的區(qū)域(5、5a、5b、5c、5d、5a’、5b’、5c’)以及由所述夾緊裝置夾緊的目標(biāo)和可以由所述夾緊裝置(5a、5b、5c、5d、5a，、5b’、5c’ )夾緊的區(qū)域(5、5a、5b、5c、5d、5a，、5b’、5c’ )的組合中選擇。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的操縱器，其特征在于，所述支撐物(6)從車間中的移動(dòng)基部、地板、天花板、工件的夾具、以及工件本身中選擇。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的操縱器，其特征在于，每一個(gè)致動(dòng)器(31、31a、32a、31b、32b、31c、32c、31d、32d ;31a’、32a’、31b’、32b’、31c、31c’ )由用于致動(dòng)的控制裝置控制。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的操縱器，其特征在于，所述鎖合裝置從鎖扣和基于彈簧的裝置中選擇。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的操縱器，其特征在于，所述鎖扣連接至控制裝置，所述控制裝置用于選擇性地鎖合和解鎖所述鉸接的結(jié)合部(41、41&、4113、41(3、41(1、41&’、4113’、41(3’ ；42、42a、42b、42c、42d、42a’、42b’、42c’ ；43、45a、45b、45c、45d、45a’、45b’、45c’ ；44、44a、44b、44c、44d、44a’、44b’、44c’)，用于選擇性地鎖合可鎖合結(jié)合部以消除鎖合的結(jié)合部的自由度和解鎖可鎖合結(jié)合部以恢復(fù)解鎖的結(jié)合部的自由度。 11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的操縱器，其特征在于，當(dāng)所述基于彈簧的裝置在打開的運(yùn)動(dòng)鏈系中時(shí)，所述基于彈簧的裝置將所述可鎖合的鉸接的結(jié)合部(41、41a、41b、41c、41d、41a’、41b’、41c’ ；42、42a、42b、42c、42d、42a’、42b’、42c’ ；43、45a、45b、45c、45d、45a’、45b’、45c’ ；44、44a、44b、44c、44d、44a’、44b’、44c’ )保持在可鎖合的鉸接的結(jié)合部的平衡位置處。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的操縱器，其特征在于，所述夾緊裝置(5、5a、5b、5c、5d、5a’、5b ’、5c ’)連接至控制裝置，所述控制裝置用于選擇性地將每一個(gè)夾緊裝置附接至所述夾緊目標(biāo)和將所述每一個(gè)夾緊裝置從所述夾緊目標(biāo)上分離，從而將所述夾緊裝置與所述夾緊目標(biāo)夾緊以提供與所述支撐物的剛性連接和將所述夾緊裝置從所述夾緊目標(biāo)上松開從而允許所述夾緊裝置相對于所述夾緊目標(biāo)變得可移動(dòng)。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的操縱器，其特征在于，由所述移動(dòng)板(1、1’)承載的所述目標(biāo)是具有鉸接或者非鉸接的運(yùn)動(dòng)鏈系的至少一個(gè)末端執(zhí)行器。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的操縱器，其特征在于，所述末端執(zhí)行器從用于測量、檢查、涂色、成形、組裝以及其它所需的制造過程的工具中選擇。
15.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的操縱器，其特征在于，所述操縱器包括至少三個(gè)腿。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的操縱器，其特征在于，每一個(gè)腿的所述末端固定至所述移動(dòng)板的側(cè) 部。
【文檔編號】B25J17/02GK103429401SQ201080070771
【公開日】2013年12月4日 申請日期:2010年10月18日 優(yōu)先權(quán)日:2010年10月18日
【發(fā)明者】塞德里克·巴拉達(dá), 楊海, 弗朗索瓦·皮埃羅, 塞巴斯蒂安·克魯季, 阿古斯丁·薩恩斯 申請人:Tecnalia法國公司, 國家科學(xué)研究中心