專利名稱：一種運動副組合為rprrr-prrrp的兩閉環(huán)子鏈并聯(lián)機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)器人領(lǐng)域，特別是一種含閉環(huán)子鏈的空間多自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
并聯(lián)機(jī)構(gòu)和傳統(tǒng)的串聯(lián)機(jī)構(gòu)相比較，具有以下特點無累積誤差，精度較高；驅(qū)動裝置可置于定平臺上或接近定平臺的位置，這樣運動部分重量輕，速度高，動態(tài)響應(yīng)好；結(jié)構(gòu)緊湊，剛度高，承載能力大。由于并聯(lián)機(jī)構(gòu)本身就比較復(fù)雜，如果分支再含有閉環(huán)的話，其機(jī)構(gòu)將會更加復(fù)雜，所以一般來說，分支不含閉環(huán)的并聯(lián)機(jī)構(gòu)才會具有最典型的性質(zhì)，但是如果閉環(huán)應(yīng)用的恰當(dāng)，并聯(lián)機(jī)構(gòu)的性能將會更加卓越，如著名的delta機(jī)構(gòu)。另外，現(xiàn)有的并聯(lián)機(jī)構(gòu)，其支鏈?zhǔn)苓B接方式的限制，一般只有一個主動桿連接在固結(jié)在機(jī)架上的驅(qū)動上，這樣的話多自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)為實現(xiàn)其運動就需要多條支鏈或采取支鏈上串聯(lián)多個主動桿的方式，而多條支鏈的并聯(lián)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)復(fù)雜控制困難，支鏈上串聯(lián)多個主動桿會影響并聯(lián)機(jī)構(gòu)的運動性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種運動副組合為rprrr-prrrp的兩閉環(huán)子鏈并聯(lián)機(jī)構(gòu)，解決多條支鏈的并聯(lián)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)復(fù)雜控制困難的缺點。本發(fā)明通過以下技術(shù)方案達(dá)到上述目的一種運動副組合為rprrr-prrrp的兩閉環(huán)子鏈并聯(lián)機(jī)構(gòu)，包括第一五桿機(jī)構(gòu)閉環(huán)子鏈、第二五桿機(jī)構(gòu)閉環(huán)子鏈和執(zhí)行機(jī)構(gòu)子鏈。所述第一五桿機(jī)構(gòu)閉環(huán)子鏈由第一連桿、第二連桿、第三連桿、第四連桿及第一立柱連接而成，第一立柱通過第一轉(zhuǎn)動副與機(jī)架相連，第一連桿一端通過第二轉(zhuǎn)動副連接到第一立柱上，第一連桿另一端通過第一移動副與第二連桿連接，第二連桿另一端通過第三轉(zhuǎn)動副與第三連桿連接，第三連桿`另一端通過第四轉(zhuǎn)動副與第四連桿連接，第四連桿另一端通過第五轉(zhuǎn)動副與第一立柱連接，第一五桿機(jī)構(gòu)閉環(huán)子鏈的運動可控制第一虎克鉸在空間運動。所述第二五桿機(jī)構(gòu)閉環(huán)子鏈由第一滑塊、第五連桿、第六連桿、第二滑塊及第二立柱連接而成，第二立柱通過第六轉(zhuǎn)動副與機(jī)架相連，第一滑塊一端通過第二移動副連接到第二立柱上，第一滑塊另一端通過第七轉(zhuǎn)動副與第五連桿連接，第五連桿另一端通過第八轉(zhuǎn)動副與第六連桿連接，第六連桿另一端通過第九轉(zhuǎn)動副與第二滑塊連接，第二滑塊另一端通過第三移動副與第二立柱連接，第二五桿機(jī)構(gòu)閉環(huán)子鏈的運動可控制第二虎克鉸在空間運動。所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)子鏈由第一虎克鉸、第二虎克鉸、及動平臺連接而成，第一虎克鉸通過第三轉(zhuǎn)動副與第二連桿連接,第一虎克鉸通過第十轉(zhuǎn)動副與動平臺連接,第二虎克鉸通過第八轉(zhuǎn)動副與第五連桿連接，第二虎克鉸通過第i^一轉(zhuǎn)動副與動平臺連接，第一虎克鉸、第二虎克鉸在各自的運動空間的運動可實現(xiàn)動平臺的空間多自由度運動。本發(fā)明的突出優(yōu)點在于
1、通過閉環(huán)子鏈控制機(jī)構(gòu)的運動，機(jī)構(gòu)支鏈通過可轉(zhuǎn)動立柱連接在機(jī)架上；2、桿件連接結(jié)構(gòu)簡單，桿件做成輕桿，機(jī)構(gòu)運動慣量小，動力學(xué)性能好；3、通過在動平臺上安裝各種不同用途的末端執(zhí)行器，本機(jī)構(gòu)可應(yīng)用到抓取、搬運、碼垛、裝配、切割等工作中。


圖1為本發(fā)明所述一種運動副組合為rprrr-prrrp的兩閉環(huán)子鏈并聯(lián)機(jī)構(gòu)的第一結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明所述一種運動副組合為rprrr-prrrp的兩閉環(huán)子鏈并聯(lián)機(jī)構(gòu)的第二結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明所述一種運動副組合為rprrr-prrrp的兩閉環(huán)子鏈并聯(lián)機(jī)構(gòu)的第三結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本發(fā)明所述一種運動副組合為rprrr-prrrp的兩閉環(huán)子鏈并聯(lián)機(jī)構(gòu)的第一工作示意圖。圖5為本發(fā)明所述一種運動副組合為rprrr-prrrp的兩閉環(huán)子鏈并聯(lián)機(jī)構(gòu)的第二工作示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步說明。對照圖1、圖2、圖3,圖4和圖5,—種運動副組合為rprrr-prrrp的兩閉環(huán)子鏈并聯(lián)機(jī)構(gòu)，包括第一五桿機(jī)構(gòu)閉環(huán)子鏈、第二五桿機(jī)構(gòu)閉環(huán)子鏈和執(zhí)行機(jī)構(gòu)子鏈。所述第一五桿機(jī)構(gòu)閉環(huán)子鏈由第一連桿(4)、第二連桿(7)、第三連桿(8)、第四連桿(10)及第一立柱(3)連接而成，第一立柱(3)通過第一轉(zhuǎn)動副(2)與機(jī)架(I)相連，第一連桿(4) 一端通過第二轉(zhuǎn)動副(5)連接到第一立柱(3)上，第一連桿(4)另一端通過第一移動副(6)與第二連桿(7)連接，第二連桿(7)另一端通過第三轉(zhuǎn)動副(27)與第三連桿
(8)連接，第三連桿(8)另一端通過第四轉(zhuǎn)動副(9)與第四連桿(10)連接，第四連桿(10)另一端通過第五轉(zhuǎn)動副(11)與第一立柱(3)連接,第一五桿機(jī)構(gòu)閉環(huán)子鏈(rprrr)的運動可控制第一虎克鉸(24)在空間運動。所述第二五桿機(jī)構(gòu)閉環(huán)子鏈由第一滑塊(15)、第五連桿(13)、第六連桿(22)、第二滑塊(18)及第二立柱(19)連接而成，第二立柱(19)通過第六轉(zhuǎn)動副(20)與機(jī)架(I)相連，第一滑塊(15) —端通過第二移動副(16)連接到第二立柱(19)上，第一滑塊(15)另一端通過第七轉(zhuǎn)動副(14)與第五連桿(13)連接，第五連桿(13)另一端通過第八轉(zhuǎn)動副(26)與第六連桿(22)連接，第六連桿(22)另一端通過第九轉(zhuǎn)動副(21)與第二滑塊(18)連接，第二滑塊(18)另一端通過第三移動副(17)與第二立柱(19)連接，第二五桿機(jī)構(gòu)閉環(huán)子鏈(prrrp)的運動可控制第二虎克鉸(23)在空間運動。所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)子鏈由第一虎克鉸(24)、第二虎克鉸(23)、及動平臺(12)連接而成，第一虎克鉸(24)通過第三轉(zhuǎn)動副(27)與第二連桿(7)連接，第一虎克鉸(24)通過第十轉(zhuǎn)動副(28)與動平臺(12)連接，第二虎克鉸(23)通過第八轉(zhuǎn)動副(26)與第五連桿(13)連接，第二虎克鉸(23)通過第i^一轉(zhuǎn)動副(25)與動平臺(12)連接。
對照圖1、圖2、圖3,圖4和圖5,通過第一五桿機(jī)構(gòu)閉環(huán)子鏈(rprrr)本身的運動和第一立柱整體的轉(zhuǎn)動，從而帶動第一虎克鉸(24)在空間運動；通過第二五桿機(jī)構(gòu)閉環(huán)子鏈(prrrp)本身的運動和第二立柱整體的轉(zhuǎn)動，從而帶動第二虎克鉸(23)在空間運動；第一虎克鉸(24)、第二虎克鉸(23)在各自的運動空間的運動可實現(xiàn)動平臺(12)的空間多自由度運動。
權(quán)利要求
1.一種運動副組合為rprrr-prrrp的兩閉環(huán)子鏈并聯(lián)機(jī)構(gòu)，包括第一五桿機(jī)構(gòu)閉環(huán)子鏈、第二五桿機(jī)構(gòu)閉環(huán)子鏈和執(zhí)行機(jī)構(gòu)子鏈，其特征在于 所述第一五桿機(jī)構(gòu)閉環(huán)子鏈由第一連桿、第二連桿、第三連桿、第四連桿及第一立柱連接而成，第一立柱通過第一轉(zhuǎn)動副與機(jī)架相連，第一連桿一端通過第二轉(zhuǎn)動副連接到第一立柱上，第一連桿另一端通過第一移動副與第二連桿連接，第二連桿另一端通過第三轉(zhuǎn)動副與第三連桿連接，第三連桿另一端通過第四轉(zhuǎn)動副與第四連桿連接，第四連桿另一端通過第五轉(zhuǎn)動副與第一立柱連接， 所述第二五桿機(jī)構(gòu)閉環(huán)子鏈由第一滑塊、第五連桿、第六連桿、第二滑塊及第二立柱連接而成，第二立柱通過第六轉(zhuǎn)動副與機(jī)架相連，第一滑塊一端通過第二移動副連接到第二立柱上，第一滑塊另一端通過第七轉(zhuǎn)動副與第五連桿連接，第五連桿另一端通過第八轉(zhuǎn)動副與第六連桿連接，第六連桿另一端通過第九轉(zhuǎn)動副與第二滑塊連接，第二滑塊另一端通過第三移動副與第二立柱連接， 所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)子鏈由第一虎克鉸、第二虎克鉸、及動平臺連接而成，第一虎克鉸通過第三轉(zhuǎn)動副與第二連桿連接，第一虎克鉸通過第十轉(zhuǎn)動副與動平臺連接，第二虎克鉸通過第八轉(zhuǎn)動副與第五連桿連接，第二虎克鉸通過第i^一轉(zhuǎn)動副與動平臺連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種運動副組合為rprrr-prrrp的兩閉環(huán)子鏈并聯(lián)機(jī)構(gòu)，包括第一五桿機(jī)構(gòu)閉環(huán)子鏈、第二五桿閉環(huán)子鏈以及執(zhí)行機(jī)構(gòu)子鏈。第一五桿機(jī)構(gòu)閉環(huán)子鏈可控制第一虎克鉸運動，第二五桿機(jī)構(gòu)閉環(huán)子鏈可控制第二虎克鉸運動，第一虎克鉸、第二虎克鉸的運動可實現(xiàn)動平臺的空間運動。本發(fā)明通過兩個閉環(huán)子鏈來控制兩個虎克鉸在空間的運動，從而實現(xiàn)動平臺的空間多自由度運動，具有結(jié)構(gòu)緊湊、靈活自由、控制簡單的優(yōu)點，機(jī)構(gòu)運動慣量小，動力學(xué)性能好。
文檔編號B25J9/00GK103056871SQ20121057681
公開日2013年4月24日 申請日期2012年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月27日
發(fā)明者蔡敢為, 丁侃, 潘宇晨, 于騰, 胥剛, 高德中, 呂姍姍, 王小純 申請人:廣西大學(xué)