一種可調(diào)自由度的并聯(lián)機器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種并聯(lián)機器人裝置，尤其是一種可調(diào)自由度的并聯(lián)機器人。
【背景技術(shù)】
[0002]并聯(lián)機器人相對具有機構(gòu)剛度大，承載能力強，末端質(zhì)量輕，慣性小，位置誤差不累積等特點，在應(yīng)用上與串聯(lián)機器人呈互補關(guān)系。自由度少于6的并聯(lián)機器人機構(gòu)相對具有結(jié)構(gòu)簡單、容易控制等優(yōu)點，現(xiàn)在已成為機器人和制造領(lǐng)域研究的熱點。近年來，汪勁松的4自由度2轉(zhuǎn)2移并聯(lián)機器人機構(gòu)，黃田的3自由度球面并聯(lián)機構(gòu)，高峰的5自由度并聯(lián)微動機器人，分別獲中國專利1267586A，1439492A，1257770A。這些少自由度并聯(lián)機構(gòu)各具特色，但運動副位姿是不可調(diào)整的，因此每種少自由并聯(lián)機構(gòu)的運動特性是單一的，這讓機構(gòu)實驗綜合和多種構(gòu)型并聯(lián)機構(gòu)運動特性的實驗研究變得不方便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有并聯(lián)機器人的不足，提供一種可調(diào)自由度的并聯(lián)機器人，以滿足構(gòu)造各種少自由度并聯(lián)機器人，并對其機構(gòu)特性和運動特性開展實驗研究的目的。
[0004]為了實現(xiàn)該目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案:一種可調(diào)自由度的并聯(lián)機器人，包括定平臺、動平臺、連接定平臺與動平臺的三個直線驅(qū)動分支和連接定平臺與動平臺的一個可變自由度直線驅(qū)動分支。
[0005]進一步，所述三個直線驅(qū)動分支沿圓周呈正多邊形分布，所述直線驅(qū)動分支包括一個移動副、兩個球副，所述兩個球副分別分布在直線驅(qū)動分支的兩端，并分別與定平臺、動平臺連接。
[0006]進一步，所述可變自由度直線驅(qū)動分支包括一個虎克鉸、一個移動副、一個可變自由度運動副。所述虎克鉸和可變自由度運動副分別分布在可變自由度直線驅(qū)動分支的兩端，并分別與定平臺、動平臺連接。
[0007]進一步，所述移動副包括一個擺動桿和一個伸縮桿，所述移動副上有伺服電機，從而驅(qū)動移動副運動。
[0008]進一步，所述可變自由度運動副包括兩個轉(zhuǎn)動副，所述兩個轉(zhuǎn)動副上設(shè)有銷孔，所述銷孔通過插入一銷軸使所述兩個轉(zhuǎn)動副形成固定連接。
[0009]工作原理:一種可調(diào)自由度的并聯(lián)機器人，其工作原理是，定平臺與外界固定，通過控制裝在移動副上的伺服電機，來改變移動副上伸縮桿的長度，從而使四個直線驅(qū)動分支的長度發(fā)生變化，帶動動平臺實現(xiàn)運動，該機構(gòu)通過調(diào)節(jié)可變自由度直線驅(qū)動分支下端的可變自由度運動副，從而使機構(gòu)具有3，4，5三種自由度變化。實現(xiàn)構(gòu)造各種少自由度并聯(lián)機器人的目的，并對其機構(gòu)特性和運動特性開展實驗研究。
[0010]采用本實用新型所述的技術(shù)方案后，帶來以下有益效果:
[0011](I)本實用新型所述的一種可調(diào)自由度的并聯(lián)機器人，適當增加對可變自由度運動副的約束，可將可變自由度運動副變成虎克鉸、轉(zhuǎn)動副或者固定連接件，也能改變它們的姿態(tài)，實現(xiàn)構(gòu)造各種少自由度并聯(lián)機器人，并對其機構(gòu)特性和運動特性開展實驗研究的目的。
[0012](2)把可變自由度直線驅(qū)動分支安排在其他三個分支中間位置，增加了該機構(gòu)整體的剛度。
[0013](3)通過軸銷來改變可變自由度運動副的自由度，提供了一種更方便快捷的實現(xiàn)方案。具有安裝方便，通用性好的特點。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型的整體圖；
[0015]圖2為本實用新型的俯視圖；
[0016]圖3為直線驅(qū)動分支配合圖；
[0017]圖4為可變自由度直線驅(qū)動分支圖；
[0018]圖5為可變自由度運動副配合圖；
[0019]圖6為可變自由度運動副結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖對本實用新型的【具體實施方式】作進一步詳細的描述。
[0021]結(jié)合圖1和圖2所示，一種可調(diào)自由度的并聯(lián)機器人，一種可調(diào)自由度的并聯(lián)機器人，包括定平臺1、動平臺2、連接定平臺I與動平臺2的三個直線驅(qū)動分支和連接定平臺I與動平臺2的一個可變自由度直線驅(qū)動分支;所述三個直線驅(qū)動分支沿圓周呈正多邊形分布。
[0022]如圖3所示，所述直線驅(qū)動分支包括一個移動副、兩個球副3，所述兩個球副3分別分布在直線驅(qū)動分支的兩端，并分別與定平臺1、動平臺2連接。
[0023]如圖4所示，所述可變自由度直線驅(qū)動分支包括一個虎克鉸7、一個移動副、一個可變自由度運動副6;所述虎克鉸7和可變自由度運動副6分別分布在可變自由度直線驅(qū)動分支的兩端，并分別與定平臺1、動平臺2連接。
[0024]結(jié)合圖3和圖4所示，所述移動副包括一個擺動桿5和一個伸縮桿4，所述移動副上有伺服電機，從而驅(qū)動移動副運動。
[0025]結(jié)合圖5和圖6所示，可變自由度運動副6包括轉(zhuǎn)動件8和轉(zhuǎn)動件9，所述轉(zhuǎn)動件8通過孔13與擺動桿5轉(zhuǎn)動配合，轉(zhuǎn)動件9通過轉(zhuǎn)動軸10與轉(zhuǎn)動件8轉(zhuǎn)動配合。所述兩轉(zhuǎn)動件上分別開有銷孔11、12，通過與銷軸配合來改變運動副的自由度。所述當銷孔11、12不插入銷軸時，可變自由度運動副6有兩個轉(zhuǎn)動的自由度，這樣可變自由度直線驅(qū)動分支具有5個自由度，因為三個直線驅(qū)動分支不約束設(shè)備整體自由度，所以設(shè)備整體具有5個自由度。
[0026]所述當銷孔11插入銷軸時，可變自由度運動副6有一個轉(zhuǎn)動的自由度，這樣可變自由度直線驅(qū)動分支具有4個自由度，因為三個直線驅(qū)動分支不約束設(shè)備整體自由度，所以設(shè)備整體具有4個自由度。
[0027]所述當銷孔11、12同時插入銷軸時，可變自由度運動副6沒有轉(zhuǎn)動的自由度，這樣可變自由度直線驅(qū)動分支具有3個自由度，因為三個直線驅(qū)動分支不約束設(shè)備整體自由度，所以設(shè)備整體具有3個自由度。這樣通過配合插入不同的銷軸，就可以快捷的改變設(shè)備整體自由度數(shù)，從而適應(yīng)不同的實驗環(huán)境。
[0028]以上所述為本實用新型的實施方式，應(yīng)當指出，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，在不脫離本實用新型原理前提下，還可以做出多種變形和改進，這也應(yīng)該視為本實用新型的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種可調(diào)自由度的并聯(lián)機器人，其特征在于:包括定平臺、動平臺、連接定平臺與動平臺的三個直線驅(qū)動分支和連接定平臺與動平臺的一個可變自由度直線驅(qū)動分支。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可調(diào)自由度的并聯(lián)機器人，其特征在于:所述三個直線驅(qū)動分支沿圓周呈正多邊形分布，所述直線驅(qū)動分支包括一個移動副、兩個球副，所述兩個球副分別分布在直線驅(qū)動分支的兩端，并分別與定平臺、動平臺連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可調(diào)自由度的并聯(lián)機器人，其特征在于:所述可變自由度直線驅(qū)動分支包括一個虎克鉸、一個移動副、一個可變自由度運動副，所述虎克鉸和可變自由度運動副分別分布在可變自由度直線驅(qū)動分支的兩端，并分別與定平臺、動平臺連接。4.根據(jù)權(quán)利要求2或3任一項所述的一種可調(diào)自由度的并聯(lián)機器人，其特征在于:所述移動副包括一個擺動桿和一個伸縮桿，所述移動副上有伺服電機，從而驅(qū)動移動副運動。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種可調(diào)自由度的并聯(lián)機器人，其特征在于:所述可變自由度運動副包括兩個轉(zhuǎn)動副，所述兩個轉(zhuǎn)動副上設(shè)有銷孔，所述銷孔通過插入一銷軸使所述兩個轉(zhuǎn)動副形成固定連接。
【專利摘要】本實用新型涉及一種并聯(lián)機器人裝置，尤其是一種可調(diào)自由度的并聯(lián)機器人，包括定平臺、動平臺、連接定平臺與動平臺的三個直線驅(qū)動分支和連接定平臺與動平臺的一個可變自由度直線驅(qū)動分支。通過控制裝在移動副上的伺服電機，來改變移動副上伸縮桿的長度，從而使四個直線驅(qū)動分支的長度發(fā)生變化，帶動動平臺實現(xiàn)運動，該機構(gòu)通過調(diào)節(jié)可變自由度直線驅(qū)動分支下端的可變自由度運動副，從而使機構(gòu)具有3，4，5三種自由度變化。實現(xiàn)構(gòu)造各種少自由度并聯(lián)機器人，并實現(xiàn)對其機構(gòu)特性和運動特性開展實驗研究的目的。
【IPC分類】B25J9/00
【公開號】CN205166925
【申請?zhí)枴緾N201520889067
【發(fā)明人】孫建濱, 蔣德玉, 王濤
【申請人】山東科技大學
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2015年11月10日