專利名稱：一種含有兩個相同閉環子鏈的并聯機構的制作方法
技術領域：
本發明涉及機器人領域，特別是一種含閉環子鏈的多自由度并聯機構。
背景技術：
并聯機構和傳統的串聯機構相比較，具有以下特點無累積誤差，精度較高；驅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，動態響應好；結構緊湊，剛度高，承載能力大；對稱的并聯機構具有較好的各向同性。由于并聯機構本身就比較復雜，如果分支再含有閉環的話，其機構將會更加復雜，所以一般來說，對稱的、分支不含閉環的并聯機構才會具有最典型的性質，但是如果閉環應用的恰當，并聯機構的性能將會更加卓越，如著名的delta機構。另外，現有的并聯機構，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在機架上的驅動上，這樣的話多自由度并聯機構為實現其運動就需要多條支鏈或采取支鏈上串聯多個主動桿的方式，而多條支鏈的并聯機構結構復雜控制困難，支鏈上串聯多個主動桿會影響并聯機構的運動性能。
發明內容
本發明的目的在于提供一種含有兩個相同閉環子鏈的并聯機構，解決多條支鏈的并聯機構結構復雜控制困難的缺點。本發明通過以下技術方案達到上述目的一種含有兩個相同閉環子鏈的并聯機構，包括第一五桿機構閉環子鏈、第二五桿機構閉環子鏈和執行機構子鏈。所述第一五桿機構閉環子鏈由第一連桿、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動副與機架相連，第一連桿一端通過第一移動副連接到第一立柱上，第一連桿另一端通過第二移動副與第二連桿連接，第二連桿另一端通過第二轉動副與第三連桿連接，第三連桿另一端通過第三轉動副與第四連桿連接，第四連桿另一端通過第四轉動副與第一立柱連接，第一五桿機構閉環子鏈的運動可控制第一虎克鉸在空間運動。所述第二五桿機構閉環子鏈由第五連桿、第六連桿、第七連桿、第八連桿及第二立柱連接而成，第二立柱通過第五轉動副與機架相連，第五連桿一端通過第三移動副連接到第二立柱上，第五連桿另一端通過第四移動副與第六連桿連接，第六連桿另一端通過第六轉動副與第七連桿連接，第七連桿另一端通過第七轉動副與第八連桿連接，第八連桿另一端通過第八轉動副與第二立柱連接，第二五桿機構閉環子鏈的運動可控制第二虎克鉸在空間運動。所述執行機構子鏈由第一虎克鉸、第二虎克鉸、及動平臺連接而成，第一虎克鉸通過第二轉動副與第二連桿連接，第一虎克鉸通過第九轉動副與動平臺連接，第二虎克鉸通過第六轉動副與第六連桿連接，第二虎克鉸通過第十轉動副與動平臺連接，第一虎克鉸、第二虎克鉸在各自的運動空間的運動可實現動平臺的空間多自由度運動。本發明的突出優點在于
1、通過閉環子鏈控制機構的運動，機構支鏈可有多個主動件連接在機架上；2、桿件連接結構簡單，桿件做成輕桿，機構運動慣量小，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行器，本機構可應用到抓取、搬運、碼垛、裝配、切割等工作中。
圖1為本發明所述一種含有兩個相同閉環子鏈的并聯機構的第一結構示意圖。圖2為本發明所述一種含有兩個相同閉環子鏈的并聯機構的第二結構示意圖。圖3為本發明所述一種含有兩個相同閉環子鏈的并聯機構的第三結構示意圖。圖4為本發明所述一種含有兩個相同閉環子鏈的并聯機構的第一工作示意圖。圖5為本發明所述一種含有兩個相同閉環子鏈的并聯機構的第二工作示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖及實施例對本發明的技術方案作進一步說明。對照圖1、圖2、圖3，圖4和圖5，一種含有兩個相同閉環子鏈的并聯機構，包括第一五桿機構閉環子鏈、第二五桿機構閉環子鏈和執行機構子鏈。所述第一五桿機構閉環子鏈由第一連桿(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)通過第一轉動副(2)與機架(I)相連，第一連桿(4) 一端通過第一移動副(5)連接到第一立柱(3)上，第一連桿(4)另一端通過第二移動副(6)與第二連桿(7)連接，第二連桿(7)另一端通過第二轉動副(27)與第三連桿
(8)連接，第三連桿(8)另一端通過第三轉動副(9)與第四連桿(10)連接，第四連桿(10)另一端通過第四轉動副(11)與第一立柱(3)連接，第一五桿機構閉環子鏈的運動可控制第一虎克鉸(24)在空間運動。所述第二五桿機構閉環子鏈由第五連桿(15)、第六連桿(13)、第七連桿(22)、第八連桿(18)及第二立柱(19)連接而成，第二立柱(19)通過第五轉動副(20)與機架(I)相連，第五連桿(15) —端通過第三移動副(16)連接到第二立柱(19)上，第五連桿(15)另一端通過第四移動副(14)與第六連桿(13)連接，第六連桿(13)另一端通過第六轉動副(26)與第七連桿(22)連接，第七連桿(22)另一端通過第七轉動副(21)與第八連桿(18)連接，第八連桿(18)另一端通過第八轉動副(17)與第二立柱(19)連接，第二五桿機構閉環子鏈的運動可控制第二虎克鉸(23)在空間運動。所述執行機構子鏈由第一虎克鉸(24)、第二虎克鉸(23)、及動平臺(12)連接而成，第一虎克鉸(24)通過第二轉動副(27)與第二連桿(7)連接，第一虎克鉸(24)通過第九轉動副(28)與動平臺(12)連接，第二虎克鉸(23)通過第六轉動副(26)與第六連桿(13)連接，第二虎克鉸(23)通過第十轉動副(25)與動平臺(12)連接。對照圖1、圖2、圖3，圖4和圖5，通過第一五桿機構閉環子鏈本身的運動和第一立柱整體的轉動，從而帶動第一虎克鉸(24)在空間運動；通過第二五桿機構閉環子鏈本身的運動和第二立柱整體的轉動，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動平臺(12)的空間多自由度運動。
權利要求
1.一種含有兩個相同閉環子鏈的并聯機構，包括第一五桿機構閉環子鏈、第二五桿機構閉環子鏈和執行機構子鏈，其特征在于 所述第一五桿機構閉環子鏈由第一連桿、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動副與機架相連，第一連桿一端通過第一移動副連接到第一立柱上，第一連桿另一端通過第二移動副與第二連桿連接，第二連桿另一端通過第二轉動副與第三連桿連接，第三連桿另一端通過第三轉動副與第四連桿連接，第四連桿另一端通過第四轉動副與第一立柱連接， 所述第二五桿機構閉環子鏈由第五連桿、第六連桿、第七連桿、第八連桿及第二立柱連接而成，第二立柱通過第五轉動副與機架相連，第五連桿一端通過第三移動副連接到第二立柱上，第五連桿另一端通過第四移動副與第六連桿連接，第六連桿另一端通過第六轉動副與第七連桿連接，第七連桿另一端通過第七轉動副與第八連桿連接，第八連桿另一端通過第八轉動副與第二立柱連接， 所述執行機構子鏈由第一虎克鉸、第二虎克鉸、及動平臺連接而成，第一虎克鉸通過第二轉動副與第二連桿連接，第一虎克鉸通過第九轉動副與動平臺連接，第二虎克鉸通過第六轉動副與第六連桿連接，第二虎克鉸通過第十轉動副與動平臺連接。
全文摘要
本發明涉及一種含有兩個相同閉環子鏈的并聯機構，包括第一五桿機構閉環子鏈、第二五桿閉環子鏈以及執行機構子鏈。第一五桿機構閉環子鏈可控制第一虎克鉸運動，第二五桿機構閉環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動平臺的空間運動。本發明通過兩個閉環子鏈來控制兩個虎克鉸在空間的運動，從而實現動平臺的多自由度運動，具有結構緊湊、控制簡單的優點，機構運動慣量小，動力學性能好。
文檔編號B25J9/00GK102990650SQ20121057684
公開日2013年3月27日 申請日期2012年12月27日 優先權日2012年12月27日
發明者蔡敢為, 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