本發(fā)明涉及機(jī)器人領(lǐng)域，尤其涉及一種三支鏈機(jī)器人機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
并聯(lián)機(jī)構(gòu)（Parallel Mechanism，簡稱PM），可以定義為動平臺和定平臺通過至少兩個獨(dú)立的運(yùn)動鏈相連接，機(jī)構(gòu)具有兩個或兩個以上自由度，且以并聯(lián)方式驅(qū)動的一種閉環(huán)機(jī)構(gòu)。
并聯(lián)機(jī)器人和傳統(tǒng)工業(yè)用串聯(lián)機(jī)器人在哲學(xué)上呈對立統(tǒng)一的關(guān)系，和串聯(lián)機(jī)器人相比較，并聯(lián)機(jī)器人具有以下特點(diǎn)：無累積誤差，精度較高；驅(qū)動裝置可置于定平臺上或接近定平臺的位置，這樣運(yùn)動部分重量輕，速度高，動態(tài)響應(yīng)好；結(jié)構(gòu)緊湊，剛度高，承載能力大；完全對稱的并聯(lián)機(jī)構(gòu)具有較好的各向同性；工作空間較??；根據(jù)這些特點(diǎn)，并聯(lián)機(jī)器人在需要高剛度、高精度或者大載荷而無須很大工作空間的領(lǐng)域內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用。
并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)是通過固定平臺和運(yùn)動平臺之間用兩個以上的支鏈相連，每個支鏈由連桿和運(yùn)動副組成，運(yùn)動平臺具有兩個以上的自由度，而且以并聯(lián)方式驅(qū)動的機(jī)構(gòu)，這與傳動的串聯(lián)機(jī)器人在機(jī)構(gòu)學(xué)、運(yùn)動學(xué)、動力學(xué)等方面都有很大的不同。
聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)廣泛應(yīng)用于機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床、傳感器、微動操作、制造加工等技術(shù)領(lǐng)域，研究人員也發(fā)明了很多并聯(lián)機(jī)構(gòu)。但是現(xiàn)有的并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)仍存在一些不足，如工藝性差、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造成本高等問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為此，本發(fā)明提供了一種三支鏈機(jī)器人機(jī)構(gòu)，本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷和不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)動副數(shù)目少，成本較低，能實(shí)現(xiàn)三個移動的空間并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：提供一種三支鏈機(jī)器人機(jī)構(gòu)：由運(yùn)動平臺、固定平臺和連接上述兩平臺的三條支鏈組成，所述三條支鏈中的第一支鏈由一個萬向節(jié)副、一個轉(zhuǎn)動副、一個圓柱副以及它們之間的連桿組成，第二條支鏈由一個萬向節(jié)副、一個轉(zhuǎn)動副、一個圓柱副以及它們之間的連桿組成，三條支鏈中的第三支鏈自上而下由一個球副、一個圓柱副以及它們之間的連桿組成；
第一支鏈的第一連桿的一端通過第一萬向節(jié)副與運(yùn)動平臺連接，第一連桿的另一端通過第一轉(zhuǎn)動副、第一圓柱副與固定平臺連接；
第二支鏈的第二連桿的一端通過第二萬向節(jié)副與運(yùn)動平臺連接，第二連桿的另一端通過第二轉(zhuǎn)動副與第四連桿的一端連接，第四連桿的另一端通過第二圓柱副與固定平臺連接；
第三支鏈的第三連桿的一端通過球副與運(yùn)動平臺連接，第三連桿的另一端通過第三圓柱副與固定平臺連接；
其中，第一支鏈的第一圓柱副、第二支鏈的第二圓柱副和第三支鏈的第三圓柱副為機(jī)構(gòu)的驅(qū)動副。
優(yōu)選地，所述的運(yùn)動平臺為等腰三角形。
可選地，所述的運(yùn)動平臺為等腰直角三角形，其中第一萬向節(jié)副中心點(diǎn)、第二萬向節(jié)副中心點(diǎn)與球副中心點(diǎn)的連線夾角為90°。
具體地，第一支鏈的第一圓柱副軸線與第一萬向節(jié)副的一條軸線平行。
優(yōu)選地，第二支鏈的第二圓柱副軸線與第二萬向節(jié)副的一條軸線平行。
可選地，第一支鏈的第一圓柱副、第三支鏈的第三圓柱副采用電機(jī)驅(qū)動。
具體地，第二支鏈的第二圓柱副采用電機(jī)驅(qū)動絲杠結(jié)構(gòu)進(jìn)行驅(qū)動。
本發(fā)明的有益效果是：
本發(fā)明提供了一種三支鏈機(jī)器人機(jī)構(gòu)，所述并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)的運(yùn)動平臺可實(shí)現(xiàn)三個移動的運(yùn)動輸出，機(jī)構(gòu)簡單，加工制造容易，運(yùn)動學(xué)模型簡單，使得運(yùn)動學(xué)標(biāo)定和控制變得容易，同時機(jī)構(gòu)關(guān)節(jié)少，提高了結(jié)構(gòu)剛度。
附圖說明
圖1是一種三支鏈機(jī)器人機(jī)構(gòu)。
其中：1-運(yùn)動平臺，2-球副，3-第二轉(zhuǎn)動副，4-第三圓柱副，5-第一萬向節(jié)副，6-第一圓柱副，7-第二萬向節(jié)副，8-第二圓柱副，9-固定平臺，10-第一轉(zhuǎn)動副，L1-第一連桿,L2-第二連桿,L3-第三連桿，L4-第四連桿。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
在一個實(shí)施例中，如圖1所示，一種三支鏈機(jī)器人機(jī)構(gòu)：由運(yùn)動平臺1、固定平臺9和連接上述兩平臺的三條支鏈組成，所述三條支鏈中的第一支鏈由一個萬向節(jié)副、一個轉(zhuǎn)動副、一個圓柱副以及它們之間的連桿組成，第二條支鏈由一個萬向節(jié)副、一個轉(zhuǎn)動副、一個圓柱副以及它們之間的連桿組成，三條支鏈中的第三支鏈自上而下由一個球副、一個圓柱副以及它們之間的連桿組成；
第一支鏈的第一連桿L1的一端通過第一萬向節(jié)副5與運(yùn)動平臺1連接，第一連桿L1的另一端通過第一轉(zhuǎn)動副10、第一圓柱副6與固定平臺（9）連接；
第二支鏈的第二連桿L2的一端通過第二萬向節(jié)副7與運(yùn)動平臺1連接，第二連桿L2的另一端通過第二轉(zhuǎn)動副3與第四連桿L4的一端連接，第四連桿(L4)的另一端通過第二圓柱副8與固定平臺連接；
第三支鏈的第三連桿L3的一端通過球副2與運(yùn)動平臺1連接，第三連桿L3的另一端通過第三圓柱副4與固定平臺連接；
其中，第一支鏈的第一圓柱副6、第二支鏈的第二圓柱副8和第三支鏈的第三圓柱副4為機(jī)構(gòu)的驅(qū)動副。
優(yōu)選地，所述的運(yùn)動平臺1為等腰三角形。
可選地所述的運(yùn)動平臺1為等腰直角三角形，其中第一萬向節(jié)副5中心點(diǎn)、第二萬向節(jié)副7中心點(diǎn)與球副2中心點(diǎn)的連線夾角為90°。
具體地，第一支鏈的第一圓柱副6軸線與第一萬向節(jié)副5的一條軸線平行。
進(jìn)一步地，第二支鏈的第二圓柱副8軸線與第二萬向節(jié)副7的一條軸線平行。
可選地，第一支鏈的第一圓柱副6、第三支鏈的第三圓柱副4采用電機(jī)驅(qū)動。
具體地，第二支鏈的第二圓柱副8采用電機(jī)驅(qū)動絲杠結(jié)構(gòu)進(jìn)行驅(qū)動。
上述三支鏈構(gòu)成的平臺在多個運(yùn)動副支撐下，通過設(shè)定驅(qū)動副來實(shí)現(xiàn)平臺機(jī)構(gòu)的運(yùn)動，工作原理簡單，機(jī)構(gòu)加工制造容易，可實(shí)現(xiàn)多種運(yùn)動形式，為進(jìn)一步研制機(jī)器人運(yùn)動機(jī)構(gòu)提供基礎(chǔ)。
本發(fā)明的有益效果是：
本發(fā)明提供了一種三支鏈機(jī)器人機(jī)構(gòu)，所述并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)的運(yùn)動平臺可實(shí)現(xiàn)三個移動的運(yùn)動輸出，機(jī)構(gòu)簡單，加工制造容易，運(yùn)動學(xué)模型簡單，使得運(yùn)動學(xué)標(biāo)定和控制變得容易，同時機(jī)構(gòu)關(guān)節(jié)少，提高了結(jié)構(gòu)剛度。
以上所揭露的僅為本發(fā)明較佳實(shí)施例而已，當(dāng)然不能以此來限定本發(fā)明之權(quán)利范圍，因此依本發(fā)明權(quán)利要求所作的等同變化，仍屬本發(fā)明所涵蓋的范圍。