專利名稱：一種含rprpr閉環(huán)子鏈的六自由度并聯(lián)機構(gòu)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及機器人領域，特別是一種含RPRPR閉環(huán)子鏈的六自由度并聯(lián)機構(gòu)。
背景技術：
并聯(lián)機構(gòu)和傳統(tǒng)的串聯(lián)機構(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)響應好；結(jié)構(gòu)緊湊，剛度高，承載能力大；完全對稱的并聯(lián)機構(gòu)具有較好的各向同性。由于并聯(lián)機構(gòu)本身就比較復雜，如果分支再含有閉環(huán)的話，其機構(gòu)將會更加復雜，所以一般來說，對稱的、分支不含閉環(huán)的并聯(lián)機構(gòu)才會具有最典型的性質(zhì)，但是如果閉環(huán)應用的恰當，并聯(lián)機構(gòu)的性能將會更加卓越，如著名的delta機構(gòu)。另外，現(xiàn)有的并聯(lián)機構(gòu)，其支鏈受連接方式的限制，一般只有一個主動桿連接在固結(jié)在機架上的驅(qū)動上，這樣的話多自由度并聯(lián)機構(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)機構(gòu)結(jié)構(gòu)復雜控制困難，支鏈上串聯(lián)多個主動桿會影響并聯(lián)機構(gòu)的運動性能。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種含RPRPR閉環(huán)子鏈的六自由度并聯(lián)機構(gòu)，解決傳統(tǒng)并聯(lián)機構(gòu)一條支鏈多個驅(qū)動不能同時連接在機架上的缺點。本實用新型通過以下技術方案達到上述目的一種含RPRPR閉環(huán)子鏈的六自由度并聯(lián)機構(gòu)，包括第一 RPRPR閉環(huán)子鏈、第二 RPRPR閉環(huán)子鏈、第三RPRPR閉環(huán)子鏈和執(zhí)行機構(gòu)子鏈。所述第一 RPRPR閉環(huán)子鏈由第一主動桿、第二主動桿、第一連桿、第二連桿及機架連接而成，第一主動桿一端通過第一轉(zhuǎn)動副連接到機架上，第一主動桿另一端通過第一移動副與第一連桿連接，第一連桿另一端通過第二轉(zhuǎn)動副與第二連桿連接，第二連桿另一端通過第二移動副與第二主動桿連接，第二主動桿另一端通過第三轉(zhuǎn)動副與機架連接，第一主動桿和第二主動桿運動帶動第一連桿和第二連桿運動可控制第一轉(zhuǎn)臺在第一 RPRPR閉環(huán)子鏈所在平面內(nèi)的運動。所述第二 RPRPR閉環(huán)子鏈由第三主動桿、第四主動桿、第三連桿、第四連桿及機架連接而成，第三主動桿一端通過第四轉(zhuǎn)動副連接到機架上，第三主動桿另一端通過第三移動副與第三連桿連接，第三連桿另一端通過第五轉(zhuǎn)動副與第四連桿連接，第四連桿另一端通過第四移動副與第四主動桿連接，第四主動桿另一端通過第六轉(zhuǎn)動副與機架連接，第三主動桿和第四主動桿運動帶動第三連桿和第四連桿運動可控制第二轉(zhuǎn)臺在第二 RPRPR閉環(huán)子鏈所在平面內(nèi)的運動。所述第三RPRPR閉環(huán)子鏈由第五主動桿、第六主動桿、第五連桿、第六連桿及機架連接而成，第五主動桿一端通過第七轉(zhuǎn)動副連接到機架上，第五主動桿另一端通過第五移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六移動副與第六主動桿連接，第六主動桿另一端通過第九轉(zhuǎn)動副與機架連接，第五主動桿和第六主動桿運動帶動第五連桿和第六連桿運動可控制第三轉(zhuǎn)臺在第三RPRPR閉環(huán)子鏈所在平面內(nèi)的運動。所述執(zhí)行機構(gòu)子鏈由第一轉(zhuǎn)臺、第二轉(zhuǎn)臺、第三轉(zhuǎn)臺、第七連桿、第八連桿、第九連桿、第一虎克鉸、第二虎克鉸、第三虎克鉸及動平臺連接而成，第一轉(zhuǎn)臺通過第二轉(zhuǎn)動副與第一連桿連接，第一轉(zhuǎn)臺通過第十轉(zhuǎn)動副與第七連桿連接，第七連桿另一端通過第十一轉(zhuǎn)動副與第一虎克鉸連接，第一虎 克鉸通過第十二轉(zhuǎn)動副與動平臺連接，第二轉(zhuǎn)臺通過第五轉(zhuǎn)動副與第三連桿連接，第二轉(zhuǎn)臺通過第十三轉(zhuǎn)動副與第八連桿連接，第八連桿另一端通過第十四轉(zhuǎn)動副與第二虎克鉸連接，第二虎克鉸通過第十五轉(zhuǎn)動副與動平臺連接，第三轉(zhuǎn)臺通過第八轉(zhuǎn)動副與第五連桿連接，第三轉(zhuǎn)臺通過第十六轉(zhuǎn)動副與第九連桿連接，第九連桿另一端通過第十七轉(zhuǎn)動副與第三虎克鉸連接，第三虎克鉸通過第十八轉(zhuǎn)動副與動平臺連接。第一轉(zhuǎn)臺、第二轉(zhuǎn)臺和第三轉(zhuǎn)臺在各自的運動空間的運動可實現(xiàn)動平臺的空間六自由度運動。本實用新型的突出優(yōu)點在于I、通過閉環(huán)子鏈控制機構(gòu)的運動，機構(gòu)支鏈可有多個主動桿連接在機架上； 2、所有主動桿都連接在機架上，桿件做成輕桿，機構(gòu)運動慣量小，動力學性能好；3、通過在動平臺上安裝各種不同用途的末端執(zhí)行器，本機構(gòu)可應用到抓取、搬運、碼垛、裝配、切割等工作中。

圖I為本實用新型所述一種含RPRPR閉環(huán)子鏈的六自由度并聯(lián)機構(gòu)的第一結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實用新型所述一種含RPRPR閉環(huán)子鏈的六自由度并聯(lián)機構(gòu)的第二結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本實用新型所述一種含RPRPR閉環(huán)子鏈的六自由度并聯(lián)機構(gòu)的第三結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本實用新型所述一種含RPRPR閉環(huán)子鏈的六自由度并聯(lián)機構(gòu)的第四結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖及實施例對本實用新型的技術方案作進一步說明。對照圖I、圖2、圖3和圖4, 一種含RPRPR閉環(huán)子鏈的六自由度并聯(lián)機構(gòu)，包括第一RPRPR閉環(huán)子鏈、第二 RPRPR閉環(huán)子鏈、第三RPRPR閉環(huán)子鏈和執(zhí)行機構(gòu)子鏈。所述第一 RPRPR閉環(huán)子鏈由第一主動桿3、第二主動桿9、第一連桿5、第二連桿7及機架I連接而成，第一主動桿3 —端通過第一轉(zhuǎn)動副42連接到機架I上，第一主動桿3另一端通過第一移動副4與第一連桿5連接，第一連桿5另一端通過第二轉(zhuǎn)動副43與第二連桿7連接，第二連桿7另一端通過第二移動副8與第二主動桿9連接，第二主動桿9另一端通過第三轉(zhuǎn)動副44與機架I連接，第一主動桿3和第二主動桿9運動帶動第一連桿5和第二連桿7運動可實現(xiàn)對第一轉(zhuǎn)臺6在第一 RPRPR閉環(huán)子鏈所在平面的運動空間內(nèi)精確定位。所述第二 RPRPR閉環(huán)子鏈由第三主動桿12、第四主動桿18、第三連桿14、第四連桿16及機架I連接而成，第三主動桿12—端通過第四轉(zhuǎn)動副45連接到機架I上，第三主動桿
12另一端通過第三移動副13與第三連桿14連接，第三連桿14另一端通過第五轉(zhuǎn)動副46與第四連桿16連接，第四連桿16另一端通過第四移動副17與第四主動桿18連接，第四主動桿18另一端通過第六轉(zhuǎn)動副47與機架I連接，第三主動桿12和第四主動桿18運動帶動第三連桿14和第四連桿16運動可實現(xiàn)對第二轉(zhuǎn)臺15在第二 RPRPR閉環(huán)子鏈所在平面的運動空間內(nèi)精確定位。所述第三RPRPR閉環(huán)子鏈由第五主動桿21、第六主動桿27、第五連桿23、第六連桿25及機架I連接而成，第五主動桿21 —端通過第七轉(zhuǎn)動副48連接到機架I上，第五主動桿21另一端通過第五移動副22與第五連桿23連接，第五連桿23另一端通過第八轉(zhuǎn)動副49與第六連桿25連接,第六連桿25另一端通過第六移動副26與第六主動桿27連接,第六主動桿25另一端通過第九轉(zhuǎn)動副50與機架I連接，第五主動桿21和第六主動桿27運動帶 動第五連桿23和第六連桿25運動可實現(xiàn)對第三轉(zhuǎn)臺24在第三RPRPR閉環(huán)子鏈所在平面的運動空間內(nèi)精確定位。所述執(zhí)行機構(gòu)子鏈由第一轉(zhuǎn)臺6、第二轉(zhuǎn)臺15、第三轉(zhuǎn)臺24、第七連桿29、第八連桿33、第九連桿37、第一虎克鉸32、第二虎克鉸36、第三虎克鉸40及動平臺41連接而成，第一轉(zhuǎn)臺6通過第二轉(zhuǎn)動副43與第一連桿5連接,第一轉(zhuǎn)臺6通過第十轉(zhuǎn)動副51與第七連桿29連接，第七連桿29另一端通過第i^一轉(zhuǎn)動副30與第一虎克鉸32連接，第一虎克鉸32通過第十二轉(zhuǎn)動副31與動平臺41連接,第二轉(zhuǎn)臺15通過第五轉(zhuǎn)動副46與第三連桿14連接，第二轉(zhuǎn)臺15通過第十三轉(zhuǎn)動副53與第八連桿33連接，第八連桿33另一端通過第十四轉(zhuǎn)動副34與第二虎克鉸36連接，第二虎克鉸36通過第十五轉(zhuǎn)動副35與動平臺41連接，第三轉(zhuǎn)臺24通過第八轉(zhuǎn)動副49與第五連桿23連接，第三轉(zhuǎn)臺24通過第十六轉(zhuǎn)動副52與第九連桿37連接，第九連桿37另一端通過第十七轉(zhuǎn)動副38與第三虎克鉸40連接，第三虎克鉸40通過第十八轉(zhuǎn)動副39與動平臺41連接。對照圖I、圖2、圖3和圖4，第一轉(zhuǎn)臺6、第二轉(zhuǎn)臺15和第三轉(zhuǎn)臺24在各自的運動空間的運動可實現(xiàn)動平臺41的空間六自由度運動。
權(quán)利要求1. 一種含RPRPR閉環(huán)子鏈的六自由度并聯(lián)機構(gòu)，包括第一 RPRPR閉環(huán)子鏈、第二 RPRPR閉環(huán)子鏈、第三RPRPR閉環(huán)子鏈和執(zhí)行機構(gòu)子鏈，其結(jié)構(gòu)和連接方式為 所述第一 RPRPR閉環(huán)子鏈由第一主動桿、第二主動桿、第一連桿、第二連桿及機架連接而成，第一主動桿一端通過第一轉(zhuǎn)動副連接到機架上，第一主動桿另一端通過第一移動副與第一連桿連接，第一連桿另一端通過第二轉(zhuǎn)動副與第二連桿連接，第二連桿另一端通過第二移動副與第二主動桿連接，第二主動桿另一端通過第三轉(zhuǎn)動副與機架連接， 所述第二 RPRPR閉環(huán)子鏈由第三主動桿、第四主動桿、第三連桿、第四連桿及機架連接而成，第三主動桿一端通過第四轉(zhuǎn)動副連接到機架上，第三主動桿另一端通過第三移動副與第三連桿連接，第三連桿另一端通過第五轉(zhuǎn)動副與第四連桿連接，第四連桿另一端通過第四移動副與第四主動桿連接，第四主動桿另一端通過第六轉(zhuǎn)動副與機架連接， 所述第三RPRPR閉環(huán)子鏈由第五主動桿、第六主動桿、第五連桿、第六連桿及機架連接而成，第五主動桿一端通過第七轉(zhuǎn)動副連接到機架上，第五主動桿另一端通過第五移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六移動副與第六主動桿連接，第六主動桿另一端通過第九轉(zhuǎn)動副與機架連接， 所述執(zhí)行機構(gòu)子鏈由第一轉(zhuǎn)臺、第二轉(zhuǎn)臺、第三轉(zhuǎn)臺、第七連桿、第八連桿、第九連桿、第一虎克鉸、第二虎克鉸、第三虎克鉸及動平臺連接而成，第一轉(zhuǎn)臺通過第二轉(zhuǎn)動副與第一連桿連接，第一轉(zhuǎn)臺通過第十轉(zhuǎn)動副與第七連桿連接，第七連桿另一端通過第十一轉(zhuǎn)動副與第一虎克鉸連接，第一虎克鉸通過第十二轉(zhuǎn)動副與動平臺連接，第二轉(zhuǎn)臺通過第五轉(zhuǎn)動副與第三連桿連接，第二轉(zhuǎn)臺通過第十三轉(zhuǎn)動副與第八連桿連接，第八連桿另一端通過第十四轉(zhuǎn)動副與第二虎克鉸連接，第二虎克鉸通過第十五轉(zhuǎn)動副與動平臺連接，第三轉(zhuǎn)臺通過第八轉(zhuǎn)動副與第五連桿連接，第三轉(zhuǎn)臺通過第十六轉(zhuǎn)動副與第九連桿連接，第九連桿另一端通過第十七轉(zhuǎn)動副與第三虎克鉸連接，第三虎克鉸通過第十八轉(zhuǎn)動副與動平臺連接。
專利摘要本實用新型涉及一種含RPRPR閉環(huán)子鏈的六自由度并聯(lián)機構(gòu)，包括第一RPRPR閉環(huán)子鏈、第二RPRPR閉環(huán)子鏈、第三RPRPR閉環(huán)子鏈以及執(zhí)行機構(gòu)子鏈。所述第一RPRPR閉環(huán)子鏈、第二RPRPR閉環(huán)子鏈和第三RPRPR閉環(huán)子鏈在同一平面內(nèi)，第一RPRPR閉環(huán)子鏈可控制第一轉(zhuǎn)臺運動，第二RPRPR閉環(huán)子鏈可控制第二轉(zhuǎn)臺運動，第三RPRPR閉環(huán)子鏈可控制第三轉(zhuǎn)臺運動，第一轉(zhuǎn)臺、第二轉(zhuǎn)臺和第三轉(zhuǎn)臺的運動可實現(xiàn)動平臺的空間運動。本實用新型通過三個閉環(huán)子鏈來控制三個轉(zhuǎn)臺在平面的運動，從而實現(xiàn)動平臺的六自由度運動，具有結(jié)構(gòu)緊湊控制簡單的優(yōu)點，且所有主動桿都連接在機架上，機構(gòu)運動慣量小，動力學性能好。
文檔編號B25J9/08GK202556405SQ201220120648
公開日2012年11月28日 申請日期2012年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月28日
發(fā)明者蔡敢為, 王紅州, 潘宇晨, 丁侃, 張 林 申請人:廣西大學