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技术摘要:
本发明公开了一种具有两平三转的五自由度混联机器人,包括静平台、第一转动圈、动平台、二自由度转头、以及第一伸缩腿、第二伸缩腿和第三伸缩腿;所述第一伸缩腿和第二伸缩腿结构相同,且均贯穿于静平台,并与静平台转动连接,另一端通过转动副与动平台连接,所述第三 全部
背景技术:
混联机器人同时具有关节机器人和机床的优点,不仅在工作空间内拥有灵活的操 作性,而且具有可高速重载、精度高、刚度大和可重构的特性,在现代装备制造、航空航天、 生物医药、食品化工和汽车船舶制造等领域得到了广泛的运用。 根据专利号CN200710057178、CN201210157261、CN201210185405、CN201310165496 所公开设计的混联机器人中,可以得知大多数少自由度机器人是将并联机构与二自由度转 头串联连接实现少自由度运动。专利号201510401279公布了一种五自由度混联机构,该机 构也是由二自由度转头串接三自由度并联机构,其中并联机构具有三条支链,每条支链具 有伸缩腿实现主动移动运动,且每条支链与转动支架转动连接,与动平台铰接或球铰接,转 动支架与固定铰链转动连接,在转动支架中部贯穿有一个无驱动的被动支链可大幅提高系 统的刚度,同时将其作为模块,调整固定铰链的位置,以便在不同场合下使用。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种具有两平三转的五自由度混联机器人,以实现空间沿 X、Y轴平动和绕X、Y、Z轴旋转的五自由度运动。 实现本发明目的的技术解决方案为: 一种具有两平三转的五自由度混联机器人,包括机架,与机架相连的静平台,第一 转动圈,动平台,与动平台固接的二自由度转头,以及第一伸缩腿、第二伸缩腿和第三伸缩 腿, 所述第一伸缩腿和第二伸缩腿结构相同,且均贯穿静平台,并通过转动副与静平 台连接,末端通过转动副与动平台连接;所述第一伸缩腿和静平台的转动轴线、第二伸缩腿 和静平台的转动轴线、第一伸缩腿和动平台的转动轴线、第二伸缩腿和动平台的转动轴线 共四条轴线相互平行;所述第一伸缩腿和第二伸缩腿所在的运动平面共面; 所述第三伸缩腿贯穿第一转动圈,且通过转动副与第一转动圈连接,所述第一转 动圈与静平台转动连接,所述第三伸缩腿末端通过球副与动平台连接;所述第三伸缩腿和 第一转动圈的转动轴线,与第一转动圈和静平台的转动轴线垂直相交。 本发明与现有技术相比,其显著优点是: 所述第一伸缩腿和第二伸缩腿仅需通过转动副分别于静平台和动平台连接,可有 效减少铰链数量,降低成本。此外增设与第三支链相同对称布置的第四支链作为冗余驱动, 可大幅提高系统刚度及可靠度。将第一和第二伸缩腿的截面设计为矩形,且长边为连接所 述伸缩腿与动平台所在转动轴线的方向,有利于提升该伸缩腿承受约束方向的刚度,从而 提升整机的刚度。同时,本发明可方便做成模块化结构,可用于搭建不同的系统满足不同的 应用需求。 3 CN 111604884 A 说 明 书 2/3 页 附图说明 图1为本发明实施例1的机器人整体结构示意图。 图2为图1的后视图。 图3为本发明实施例2结构示意图。 图4为本发明实施例2中动平台的结构示意图。 图5为本发明实施例2中静平台的结构示意图。 图6为本发明实施例3结构示意图。 图7为本发明实施例4结构示意图。 图中编号所代表的含义为: 1、机架,2、固定座,3、静平台,8、第一转动圈,9、第二转动圈,10、动平台,11、二自 由度转头,12、滚珠丝杠驱动装置,13、上下移动平台14、螺母,15、上下长行程导轨,16、左右 长行程导轨,41、第一伸缩腿,42、第一驱动电机,51、第二伸缩腿,52、第二驱动电机,61、第 三伸缩腿,62、第三驱动电机,71、第四伸缩腿,72第四驱动电机。