全柔性三自由度并聯(lián)移動(dòng)平臺的制作方法
【專利摘要】一種全柔性三自由度并聯(lián)移動(dòng)平臺，屬于機(jī)電領(lǐng)域。基座（2）上均勻布置有電機(jī)安裝孔（10），伺服電機(jī)（3）通過緊配合安裝在基座（2）上的電機(jī)安裝孔（10）內(nèi)，伺服電機(jī)與基座（2）直接無相對運(yùn)動(dòng)，伺服電機(jī)（3）之間距離相等且電機(jī)軸線相互平行；柔性臂（1）為一體件，柔性臂（1）上中心位置有一大凸臺（6），大凸臺（6）中心有一個(gè)大固定孔（7）；大凸臺（6）固接有柔性薄片（4），柔性薄片（4）的末端分別固接有小凸臺（5），小凸臺（5）有一個(gè)小固定孔（8），柔性臂（1）上的小凸臺（5）通過小固定孔（8）與伺服電機(jī)（3）的電機(jī)軸配合。本發(fā)明運(yùn)動(dòng)精度高，成本低廉，在工業(yè)上將會(huì)有相當(dāng)大的運(yùn)用前景。
【專利說明】全柔性三自由度并聯(lián)移動(dòng)平臺
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種全柔性三自由度并聯(lián)移動(dòng)平臺，屬于機(jī)電領(lǐng)域，應(yīng)用于微型機(jī)床、機(jī)器人和3D打印等方面。
【背景技術(shù)】
[0002]并聯(lián)機(jī)構(gòu)在工業(yè)和醫(yī)療等諸多行業(yè)應(yīng)用廣泛，并聯(lián)機(jī)械臂和并聯(lián)移動(dòng)平臺更是被大量地應(yīng)用在搬運(yùn)機(jī)械臂、醫(yī)療精密操作機(jī)械手等設(shè)備上。相比串聯(lián)機(jī)械臂，并聯(lián)機(jī)械臂具有更高的結(jié)構(gòu)剛度和系統(tǒng)精度。然而，并聯(lián)機(jī)械臂的加工和裝配精度制約著機(jī)器精度的提升。而在實(shí)際的加工裝配中，并聯(lián)機(jī)械臂上大量存在的轉(zhuǎn)動(dòng)副關(guān)節(jié)和數(shù)量較多的其它零件直接影響了機(jī)器的各方面性能。此外，在微型的移動(dòng)平臺上如果仍然使用轉(zhuǎn)動(dòng)副，那么對轉(zhuǎn)軸和孔的尺寸精度要求將會(huì)相當(dāng)高。為了解決以上問題，需要設(shè)計(jì)一種全新的并聯(lián)移動(dòng)平臺，它能夠以最少的零件數(shù)量實(shí)現(xiàn)并聯(lián)移動(dòng)平臺的各種功能，同時(shí)降低對加工精度和安裝精度的要求，減少繁雜的裝配工作，提高機(jī)器的定位精度。另一方面，也便于并聯(lián)移動(dòng)平臺的微型化。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種全柔性三自由度并聯(lián)移動(dòng)平臺，使得并聯(lián)移動(dòng)平臺具有功能的情況下，降低對加工和裝配精度要求，減少零件數(shù)量，簡化裝配工作，提高機(jī)器定位精度，以便于平臺的微型化。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取了如下技術(shù)方案:
[0005]一種全柔性三自由度并聯(lián)移動(dòng)平臺，其包括柔性臂1、基座2、伺服電機(jī)3?；?上均勻布置有電機(jī)安裝孔10，多個(gè)伺服電機(jī)3通過緊配合安裝在基座2上的電機(jī)安裝孔10內(nèi)，伺服電機(jī)與基座2直接無相對運(yùn)動(dòng)，伺服電機(jī)3之間距離相等且電機(jī)軸線相互平行。柔性臂I為一體件，柔性臂I上中心位置有一大凸臺6，大凸臺6中心有一個(gè)大固定孔7。大凸臺6的均勻固接有柔性薄片4，每個(gè)柔性薄片4的末端分別固接有小凸臺5，小凸臺5上分別有一個(gè)小固定孔8，柔性臂I上的小凸臺5通過小固定孔8分別與伺服電機(jī)3的電機(jī)軸緊配合，小凸臺5與電機(jī)軸無相對運(yùn)動(dòng)。安裝后，柔性臂I上的柔性薄片4處于彎曲狀態(tài)，當(dāng)伺服電機(jī)3低速穩(wěn)定的轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，柔性臂I上的小凸臺5隨之運(yùn)動(dòng)，小凸臺5使得柔性薄片4彎曲和運(yùn)動(dòng)，所述柔性薄片4共同作用，使得大凸臺6產(chǎn)生有規(guī)律運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)大凸臺6上的執(zhí)行元件進(jìn)行有規(guī)律的運(yùn)動(dòng)。
[0006]所述的柔性臂I通過一體加工成型得到。
[0007]所述柔性薄片4的個(gè)數(shù)為3個(gè)。大凸臺6的周圍每隔120°固接有柔性薄片4。
[0008]所述的大固定孔7用于安裝主軸電機(jī)或者其它執(zhí)行元件。
[0009]所述的基座2下方有3個(gè)支撐凸臺9用于支撐基座2和基座2上的零部件。
[0010]本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，便于該并聯(lián)移動(dòng)平臺的微型化。同時(shí)本發(fā)明安裝方便，對零件加工精度要求低，機(jī)器的運(yùn)動(dòng)精度高，成本低廉，在工業(yè)上將會(huì)有相當(dāng)大的運(yùn)用前景?！緦＠綀D】
【附圖說明】
[0011]圖1本發(fā)明系統(tǒng)示意圖
[0012]圖2本發(fā)明的柔性臂零件結(jié)構(gòu)簡圖
[0013]圖3本發(fā)明的基座零件結(jié)構(gòu)簡圖
[0014]圖中:1、柔性臂；2、基座；3、伺服電機(jī)；4、柔性薄片；5、小凸臺；6、大凸臺；7、大固定孔；8、小固定孔；9、支撐凸臺；10、電機(jī)安裝孔。
【具體實(shí)施方式】
[0015]結(jié)合圖1-圖3對本發(fā)明做進(jìn)一步說明:
[0016]一種全柔性三自由度并聯(lián)移動(dòng)平臺，其包括柔性臂1、基座2、伺服電機(jī)3。3個(gè)伺服電機(jī)3通過緊配合安裝在基座2上的3個(gè)電機(jī)安裝孔10內(nèi)，伺服電機(jī)與基座2直接無相對運(yùn)動(dòng)，3個(gè)電機(jī)之間距離相等且電機(jī)軸線相互平行。基座2下方有3個(gè)支撐凸臺9用于支撐基座2和其上的零部件。基座2的材料可以是鋁合金或者塑料。柔性臂I為一體件，通過一體加工成型得到，其材料為彈簧鋼或者均質(zhì)的彈性塑料。柔性臂I上中心位置有一大凸臺6，大凸臺6中心有一個(gè)大固定孔7，用于安裝主軸電機(jī)或者其它執(zhí)行元件。大凸臺6必須具有足夠的剛性，大凸臺6的周圍每隔120°固接有三個(gè)相同的柔性薄片4，柔性薄片4的寬度約為0.0005米，高度約為0.01米。每個(gè)柔性薄片4的末端分別固接有小凸臺5，小凸臺5必須具有足夠的剛性。小凸臺5上分別有一個(gè)小固定孔8，柔性臂I上的小凸臺5通過3個(gè)小固定孔8與3個(gè)伺服電機(jī)3的電機(jī)軸緊配合，3個(gè)小凸臺5與電機(jī)軸無相對運(yùn)動(dòng)。安裝后，柔性臂I上的3個(gè)柔性薄片4處于彎曲狀態(tài)，末端彎曲的切線方向夾角約為60°。當(dāng)3個(gè)伺服電機(jī)3低速穩(wěn)定的轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，柔性臂I上的3個(gè)小凸臺5隨之運(yùn)動(dòng)，小凸臺5使得柔性薄片4彎曲和運(yùn)動(dòng)，3個(gè)柔性薄片4共同作用，使得大凸臺6產(chǎn)生一定的有規(guī)律運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)大凸6上的執(zhí)行元件進(jìn)行有規(guī)律的運(yùn)動(dòng)。
【權(quán)利要求】
1.一種全柔性三自由度并聯(lián)移動(dòng)平臺，其特征在于:其包括柔性臂(I)、基座(2)、伺服電機(jī)(3);基座(2)上均勻布置有電機(jī)安裝孔(10)，多個(gè)伺服電機(jī)(3)通過緊配合安裝在基座(2 )上電機(jī)安裝孔(10 )內(nèi)，伺服電機(jī)與基座(2 )直接無相對運(yùn)動(dòng)，伺服電機(jī)(3 )之間距離相等且電機(jī)軸線相互平行；柔性臂(I)為一體件，柔性臂(I)上中心位置有一大凸臺(6)，大凸臺(6)中心有一個(gè)大固定孔(7);大凸臺(6)的均勻固接有柔性薄片(4),每個(gè)柔性薄片(4)的末端分別固接有小凸臺(5)，小凸臺(5)上分別有一個(gè)小固定孔(8)，柔性臂(I)上的小凸臺(5)通過小固定孔(8)分別與伺服電機(jī)(3)的電機(jī)軸緊配合，小凸臺(5)與電機(jī)軸無相對運(yùn)動(dòng)；安裝后，柔性臂(I)上的柔性薄片(4)處于彎曲狀態(tài)，當(dāng)伺服電機(jī)(3)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，柔性臂(I)上的小凸臺(5 )隨之運(yùn)動(dòng)，小凸臺(5 )使得柔性薄片(4)彎曲和運(yùn)動(dòng)，所述柔性薄片(4)共同作用，使得大凸臺(6)產(chǎn)生有規(guī)律運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)大凸臺(6)上的執(zhí)行元件進(jìn)行有規(guī)律的運(yùn)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種全柔性三自由度并聯(lián)移動(dòng)平臺，其特征在于:所述的柔性臂(I)通過一體加工成型得到。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種全柔性三自由度并聯(lián)移動(dòng)平臺，其特征在于:所述柔性薄片(4)的個(gè)數(shù)為3個(gè)；大凸臺(6)的周圍每隔120°固接有柔性薄片(4)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種全柔性三自由度并聯(lián)移動(dòng)平臺，其特征在于:所述的大固定孔(7)用于安裝主軸電機(jī)或者其它執(zhí)行元件。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種全柔性三自由度并聯(lián)移動(dòng)平臺，其特征在于:所述的基座(2)下方有3個(gè)支撐凸臺(9)用于支撐基座(2)和基座(2)上的零部件。
【文檔編號】B25J9/00GK103707283SQ201310721951
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年12月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月24日
【發(fā)明者】李清清, 余躍慶 申請人:北京工業(yè)大學(xué)