三平動(dòng)并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種三平動(dòng)并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)，包括基座、動(dòng)平臺(tái)、第一、第二和第三支鏈；第一支、第二支鏈呈對(duì)稱設(shè)置；第三支鏈位于第一、第二支鏈的中間；第一支鏈包括第一主動(dòng)臂和第一從動(dòng)臂；第二支鏈包括第二主動(dòng)臂和第二從動(dòng)臂；第三支鏈包括直線移動(dòng)機(jī)構(gòu)和第三從動(dòng)機(jī)構(gòu)；第三從動(dòng)機(jī)構(gòu)為第三A從動(dòng)臂，第三A從動(dòng)臂分別以球面副連接直線移動(dòng)機(jī)構(gòu)、動(dòng)平臺(tái)；或者，第三從動(dòng)機(jī)構(gòu)包括第三B從動(dòng)臂、第四B從動(dòng)臂和連接塊。有益效果是：采用第一支鏈、第二支鏈帶著動(dòng)平臺(tái)在執(zhí)行平面內(nèi)高速平動(dòng)，第三支鏈帶著動(dòng)平臺(tái)在垂直于該執(zhí)行平面的方向上少量移動(dòng)的應(yīng)用場(chǎng)合。該機(jī)構(gòu)更具有針對(duì)性，能最大限度的提高工作效率。
【專利說(shuō)明】三平動(dòng)并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及機(jī)器人機(jī)構(gòu)，特別是一種三平動(dòng)并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002] 在電子、食品和藥品的自動(dòng)化搬運(yùn)生產(chǎn)線上，要完成在空間內(nèi)的拾放操作 (Pick-and-Place) -般需要三個(gè)平動(dòng)自由度。
[0003] 專利US4976582發(fā)明了一種名為Delta的高速并聯(lián)機(jī)器人，能實(shí)現(xiàn)空間對(duì)稱的三 自由度平動(dòng)。但是在很多應(yīng)用場(chǎng)合，往往要求末端執(zhí)行裝置能在平面內(nèi)實(shí)現(xiàn)高速平動(dòng)，而在 垂直于該平面的方向上僅有少量位移。由于Delta是一種空間對(duì)稱機(jī)構(gòu)，在這種情況下就 不能充分發(fā)揮其性能。專利US20050092121、CN02822735. 2提出了一種三自由度平動(dòng)混聯(lián) 機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)由一個(gè)能在平面內(nèi)做兩自由度平動(dòng)的高速并聯(lián)機(jī)構(gòu)和一個(gè)與該平面垂直的單 軸縱向進(jìn)給系統(tǒng)串聯(lián)而成，可以滿足上述的應(yīng)用要求。但其整個(gè)二自由度高速并聯(lián)機(jī)構(gòu)安 裝在縱向進(jìn)給軸上，減慢了縱向移動(dòng)的速度，增加了控制難度。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004] 為了解決上述現(xiàn)有的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種三平動(dòng)并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)，其采用 第一支鏈、第二支鏈帶著動(dòng)平臺(tái)在執(zhí)行平面內(nèi)高速平動(dòng)，第三支鏈帶著動(dòng)平臺(tái)在垂直于該 執(zhí)行平面的方向上少量移動(dòng)。
[0005] 本發(fā)明解決上述現(xiàn)有的技術(shù)問(wèn)題，提供一種三平動(dòng)并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)，包括基座、 動(dòng)平臺(tái)、第一支鏈、第二支鏈和第三支鏈；所述第一支鏈與所述第二支鏈呈對(duì)稱設(shè)置；所述 第三支鏈位于所述第一支鏈、所述第二支鏈的中間；所述第一支鏈包括第一主動(dòng)臂和第一 從動(dòng)臂；所述第一主動(dòng)臂的一端以轉(zhuǎn)動(dòng)副與所述基座連接、另一端以球面副與所述第一從 動(dòng)臂的一端連接；所述第一從動(dòng)臂的另一端以球面副與所述動(dòng)平臺(tái)連接；所述第二支鏈包 括第二主動(dòng)臂和第二從動(dòng)臂；所述第二主動(dòng)臂的一端以轉(zhuǎn)動(dòng)副與所述基座連接、另一端以 球面副與所述第二從動(dòng)臂的一端連接；所述第二從動(dòng)臂的另一端以球面副與所述動(dòng)平臺(tái) 連接；所述第三支鏈包括直線移動(dòng)機(jī)構(gòu)和第三從動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述直線移動(dòng)機(jī)構(gòu)與所述基座連 接，移動(dòng)方向平行于所述第一主動(dòng)臂的轉(zhuǎn)動(dòng)中心線或者所述第二主動(dòng)臂的轉(zhuǎn)動(dòng)中心線；所 述第三從動(dòng)機(jī)構(gòu)分別與所述直線移動(dòng)機(jī)構(gòu)、所述動(dòng)平臺(tái)連接；所述第三從動(dòng)機(jī)構(gòu)為第三A 從動(dòng)臂，所述第三A從動(dòng)臂分別以球面副連接所述直線移動(dòng)機(jī)構(gòu)、所述動(dòng)平臺(tái)；或者，所述 第三從動(dòng)機(jī)構(gòu)包括第三B從動(dòng)臂、第四B從動(dòng)臂和連接塊，所述第三B從動(dòng)臂的兩端分別以 轉(zhuǎn)動(dòng)副與所述直線移動(dòng)機(jī)構(gòu)、所述連接塊連接，所述第四B從動(dòng)臂的兩端分別以轉(zhuǎn)動(dòng)副與 所述連接塊、所述動(dòng)平臺(tái)連接，所述第三B從動(dòng)臂和所述第四B從動(dòng)臂的轉(zhuǎn)動(dòng)副的轉(zhuǎn)動(dòng)中心 線與所述直線移動(dòng)機(jī)構(gòu)的移動(dòng)方向平行。
[0006] 本發(fā)明更進(jìn)一步的改進(jìn)如下所述。
[0007] 所述第一主動(dòng)臂具有第一 A定桿，所述動(dòng)平臺(tái)具有第一 B定桿，所述第一從動(dòng)臂具 有第一 A動(dòng)桿、第一 B動(dòng)桿；所述第一 A定桿、第一 A動(dòng)桿、第一 B定桿、第一 B動(dòng)桿之間經(jīng) 球面副順序連接構(gòu)成一平行四邊形；該平行四邊形平行于所述第一主動(dòng)臂的轉(zhuǎn)動(dòng)中心線。
[0008] 所述第二主動(dòng)臂具有第二A定桿，所述動(dòng)平臺(tái)具有第二B定桿，所述第二從動(dòng)臂具 有第二A動(dòng)桿、第二B動(dòng)桿；所述第二A定桿、第二A動(dòng)桿、第二B定桿、第二B動(dòng)桿經(jīng)球面 副順序連接構(gòu)成一平行四邊形；該平行四邊形平行于所述第二主動(dòng)臂的轉(zhuǎn)動(dòng)中心線。
[0009] 所述直線移動(dòng)機(jī)構(gòu)具有第三A定桿，所述動(dòng)平臺(tái)具有第三B定桿，所述第三A從動(dòng) 臂具有第三A動(dòng)桿、第三B動(dòng)桿；所述第三A定桿、第三A動(dòng)桿、第三B定桿、第三B動(dòng)桿之 間經(jīng)球面副順序連接構(gòu)成一平行四邊形。
[0010] 所述直線移動(dòng)機(jī)構(gòu)具有第四A定桿，所述連接塊具有第四B定桿，所述第三B從動(dòng) 臂具有第四A動(dòng)桿、第四B動(dòng)桿；所述第四A定桿、第四A動(dòng)桿、第四B定桿、第四B動(dòng)桿之 間經(jīng)轉(zhuǎn)動(dòng)副順序連接構(gòu)成一平行四邊形，轉(zhuǎn)動(dòng)副的轉(zhuǎn)動(dòng)中心線平行于直線移動(dòng)機(jī)構(gòu)的移動(dòng) 方向；所述連接塊具有第五A定桿，所述動(dòng)平臺(tái)具有第五B定桿，所述第四B從動(dòng)臂具有第 五A動(dòng)桿、第五B動(dòng)桿；所述第五A定桿、第五A動(dòng)桿、第五B定桿、第五B動(dòng)桿之間經(jīng)轉(zhuǎn)動(dòng) 副順序連接構(gòu)成一平行四邊形，該轉(zhuǎn)動(dòng)副的轉(zhuǎn)動(dòng)中心線平行于直線移動(dòng)機(jī)構(gòu)的移動(dòng)方向。 [0011] 相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果是：采用第一支鏈、第二支鏈帶著動(dòng)平臺(tái)在執(zhí) 行平面內(nèi)高速平動(dòng)，第三支鏈帶著動(dòng)平臺(tái)在垂直于該執(zhí)行平面的方向上少量移動(dòng)的應(yīng)用場(chǎng) 合。該機(jī)構(gòu)更具有針對(duì)性，能最大限度的提高工作效率。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0012] 圖1為本發(fā)明一三平動(dòng)并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)的示意圖。
[0013] 圖2為另一三平動(dòng)并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)的示意圖。
[0014] 圖3是第一 A定桿、第一 A動(dòng)桿、第一 B定桿、第一 B動(dòng)桿之間經(jīng)球面副順序連接 構(gòu)成一平行四邊形的示意圖。
[0015] 圖4是第二A定桿、第二A動(dòng)桿、第二B定桿、第二B動(dòng)桿經(jīng)球面副順序連接構(gòu)成 一平行四邊形的示意圖。
[0016] 圖5是第三A定桿、第三A動(dòng)桿、第三B定桿、第三B動(dòng)桿之間經(jīng)球面副順序連接 構(gòu)成一平行四邊形的示意圖。
[0017] 圖6是第四A定桿、第四A動(dòng)桿、第四B定桿、第四B動(dòng)桿之間經(jīng)轉(zhuǎn)動(dòng)副順序連接 構(gòu)成一平行四邊形的示意圖。
[0018] 圖7是第五A定桿、第五A動(dòng)桿、第五B定桿、第五B動(dòng)桿之間經(jīng)轉(zhuǎn)動(dòng)副順序連接 構(gòu)成一平行四邊形的示意圖。
[0019]
【權(quán)利要求】
1. 一種三平動(dòng)并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)，包括基座、動(dòng)平臺(tái)、第一支鏈、第二支鏈和第三支鏈； 其特征在于： 所述第一支鏈與所述第二支鏈呈對(duì)稱設(shè)置；所述第三支鏈位于所述第一支鏈、所述第 二支鏈的中間； 所述第一支鏈包括第一主動(dòng)臂和第一從動(dòng)臂；所述第一主動(dòng)臂的一端以轉(zhuǎn)動(dòng)副與所述 基座連接、另一端以球面副與所述第一從動(dòng)臂的一端連接；所述第一從動(dòng)臂的另一端以球 面副與所述動(dòng)平臺(tái)連接； 所述第二支鏈包括第二主動(dòng)臂和第二從動(dòng)臂；所述第二主動(dòng)臂的一端以轉(zhuǎn)動(dòng)副與所述 基座連接、另一端以球面副與所述第二從動(dòng)臂的一端連接；所述第二從動(dòng)臂的另一端以球 面副與所述動(dòng)平臺(tái)連接； 所述第三支鏈包括直線移動(dòng)機(jī)構(gòu)和第三從動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述直線移動(dòng)機(jī)構(gòu)與所述基座連 接，移動(dòng)方向平行于所述第一主動(dòng)臂的轉(zhuǎn)動(dòng)中心線或者所述第二主動(dòng)臂的轉(zhuǎn)動(dòng)中心線；所 述第三從動(dòng)機(jī)構(gòu)分別與所述直線移動(dòng)機(jī)構(gòu)、所述動(dòng)平臺(tái)連接； 所述第三從動(dòng)機(jī)構(gòu)為第三A從動(dòng)臂，所述第三A從動(dòng)臂分別以球面副連接所述直線移 動(dòng)機(jī)構(gòu)、所述動(dòng)平臺(tái)； 或者，所述第三從動(dòng)機(jī)構(gòu)包括第三B從動(dòng)臂、第四B從動(dòng)臂和連接塊，所述第三B從動(dòng) 臂的兩端分別以轉(zhuǎn)動(dòng)副與所述直線移動(dòng)機(jī)構(gòu)、所述連接塊連接，所述第四B從動(dòng)臂的兩端 分別以轉(zhuǎn)動(dòng)副與所述連接塊、所述動(dòng)平臺(tái)連接，所述第三B從動(dòng)臂和所述第四B從動(dòng)臂的轉(zhuǎn) 動(dòng)副的轉(zhuǎn)動(dòng)中心線與所述直線移動(dòng)機(jī)構(gòu)的移動(dòng)方向平行。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的三平動(dòng)并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)，其特征在于：所述第一主動(dòng)臂具有 第一 A定桿，所述動(dòng)平臺(tái)具有第一 B定桿，所述第一從動(dòng)臂具有第一 A動(dòng)桿、第一 B動(dòng)桿；所 述第一 A定桿、第一 A動(dòng)桿、第一 B定桿、第一 B動(dòng)桿之間經(jīng)球面副順序連接構(gòu)成一平行四 邊形；該平行四邊形平行于所述第一主動(dòng)臂的轉(zhuǎn)動(dòng)中心線。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的三平動(dòng)并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)，其特征在于：所述第二主動(dòng)臂具有 第二A定桿，所述動(dòng)平臺(tái)具有第二B定桿，所述第二從動(dòng)臂具有第二A動(dòng)桿、第二B動(dòng)桿；所 述第二A定桿、第二A動(dòng)桿、第二B定桿、第二B動(dòng)桿經(jīng)球面副順序連接構(gòu)成一平行四邊形； 該平行四邊形平行于所述第二主動(dòng)臂的轉(zhuǎn)動(dòng)中心線。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的三平動(dòng)并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)，其特征在于：所述直線移動(dòng)機(jī)構(gòu)具 有第三A定桿，所述動(dòng)平臺(tái)具有第三B定桿，所述第三A從動(dòng)臂具有第三A動(dòng)桿、第三B動(dòng) 桿；所述第三A定桿、第三A動(dòng)桿、第三B定桿、第三B動(dòng)桿之間經(jīng)球面副順序連接構(gòu)成一平 行四邊形。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的三平動(dòng)并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)，其特征在于：所述直線移動(dòng)機(jī)構(gòu)具 有第四A定桿，所述連接塊具有第四B定桿，所述第三B從動(dòng)臂具有第四A動(dòng)桿、第四B動(dòng) 桿；所述第四A定桿、第四A動(dòng)桿、第四B定桿、第四B動(dòng)桿之間經(jīng)轉(zhuǎn)動(dòng)副順序連接構(gòu)成一平 行四邊形，轉(zhuǎn)動(dòng)副的轉(zhuǎn)動(dòng)中心線平行于直線移動(dòng)機(jī)構(gòu)的移動(dòng)方向； 所述連接塊具有第五A定桿，所述動(dòng)平臺(tái)具有第五B定桿，所述第四B從動(dòng)臂具有第五 A動(dòng)桿、第五B動(dòng)桿；所述第五A定桿、第五A動(dòng)桿、第五B定桿、第五B動(dòng)桿之間經(jīng)轉(zhuǎn)動(dòng)副 順序連接構(gòu)成一平行四邊形，該轉(zhuǎn)動(dòng)副的轉(zhuǎn)動(dòng)中心線平行于直線移動(dòng)機(jī)構(gòu)的移動(dòng)方向。
【文檔編號(hào)】B25J9/00GK104354154SQ201410483138
【公開(kāi)日】2015年2月18日 申請(qǐng)日期:2014年9月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月19日
【發(fā)明者】李志斌 申請(qǐng)人:深圳職業(yè)技術(shù)學(xué)院