解耦型三平動并聯機器人的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于機械制造技術領域，具體是涉及一種解耦型三平動并聯機器人。
【背景技術】
[0002]并聯機器人與串聯機器人在結構和性能特點上呈對偶關系，與傳統的串聯機器人相比，并聯機器人具有其獨特的優勢，如結構剛度大，承載力高，慣性小，響應速度快，精度高等，被廣泛應用在機械制造技術領域。
[0003]天津大學的趙學滿等人研制了一種伸縮式空間三平動并聯機械手，該機構包括空間三平動并聯機構和伸縮式傳動機構。清華大學的劉辛軍等人研制了一種可實現三平動一轉動的四自由度單動平臺并聯機構，該機構主要包括安裝執行器的動平臺和定平臺，連接動平臺和定平臺之間的是具有相同結構的四條支鏈，該并聯機構具有單平臺的結構特征，結構簡潔、運動學簡單，有利于實現高速運動。燕山大學的周玉林等人研制了一種空間三平動的對稱并聯機構，該機構包括動平臺、機架以及聯接兩者的三個完全相同的支鏈。另外機科發展科技股份有限公司的張文昌等人研制了一種基于模組的三平動自由度并聯機器人，該機構包括固定架、模組、動平臺以及布置在動平臺與模組滑塊之間的三對從動臂。
[0004]少自由度并聯機器人以其自身的特點和應用潛力吸引了大量國內外學者進行研究，這些研究成果中涉及到不同類型的并聯機器人，但仍有許多少自由度并聯機器人有待開發，其中具有三平動的解耦型并聯機器人類型仍比較少。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是提供一種具有較大工作空間，結構簡單的解耦型三平動并聯機器人。其技術方案為:
一種解耦型三平動并聯機器人，包括固定平臺、運動工作臺和連接于固定平臺與運動工作臺之間的三條結構相同的支鏈，其特征在于:固定平臺和運動工作臺均具有三個相互正交的平面，固定平臺的三個平面均含有矩形中空結構，三條支鏈對應連接于固定平臺與運動工作臺的三個相互正交的平面之間，每條支鏈均包括伸縮桿和圓盤滑塊，伸縮桿的一端與運動工作臺固接，另一端和圓盤滑塊的一面固接，圓盤滑塊通過鑲嵌在邊緣的滾珠可動的嵌入到固定平臺的矩形中空結構里面，與固定平臺共同組成平面運動副，平面運動副對應的運動平面的法線與相應伸縮桿的中心軸線平行，三個伸縮桿的中心軸線互相垂直。
[0006]本發明與現有技術相比，其優點為:(1)結構簡單、設計制造成本低，便于實現大的工作空間；(2)支鏈中關節數目少，因此剛度大，易于保證運動精度；(3)在結構上三條支鏈正交布置，通過采用三個伸縮桿作為驅動關節，實現了運動工作臺三個移動自由度的解親控制。
【附圖說明】
[0007]圖1是本發明實施例的結構示意圖。
[0008]圖中:1、固定平臺2、滾珠3、圓盤滑塊4、伸縮桿5、運動工作臺。
【具體實施方式】
[0009]固定平臺I和運動工作臺5均具有三個相互正交的平面，固定平臺I的三個平面均含有矩形中空結構，三條支鏈對應連接于固定平臺I與運動工作臺5的三個相互正交的平面之間，每條支鏈均包括伸縮桿4和圓盤滑塊3，伸縮桿4的一端與運動工作臺5固接，另一端和圓盤滑塊3的一面固接，圓盤滑塊3通過鑲嵌在邊緣的滾珠2可動的嵌入到固定平臺I的矩形中空結構里面，與固定平臺I共同組成平面運動副，平面運動副對應的運動平面的法線與相應伸縮桿4的中心軸線平行，三個伸縮桿4的中心軸線互相垂直。
【主權項】
1.一種解耦型三平動并聯機器人，包括固定平臺(I)、運動工作臺(5)和連接于固定平臺(I)與運動工作臺(5)之間的三條結構相同的支鏈，其特征在于:固定平臺(I)和運動工作臺(5 )均具有三個相互正交的平面，固定平臺(I)的三個平面均含有矩形中空結構，三條支鏈對應連接于固定平臺(I)與運動工作臺(5)的三個相互正交的平面之間，每條支鏈均包括伸縮桿(4)和圓盤滑塊(3)，伸縮桿(4)的一端與運動工作臺(5)固接，另一端和圓盤滑塊(3)的一面固接，圓盤滑塊(3)通過鑲嵌在邊緣的滾珠(2)可動的嵌入到固定平臺(I)的矩形中空結構里面，與固定平臺(I)共同組成平面運動副，平面運動副對應的運動平面的法線與相應伸縮桿(4)的中心軸線平行，三個伸縮桿(4)的中心軸線互相垂直。
【專利摘要】本發明提供一種解耦型三平動并聯機器人，包括固定平臺、運動工作臺和連接于固定平臺與運動工作臺之間的三條支鏈，其特征在于：固定平臺和運動工作臺均具有三個相互正交的平面，固定平臺的三個平面均含有矩形中空結構，每條支鏈均包括伸縮桿和圓盤滑塊，伸縮桿的一端與運動工作臺固接，另一端和圓盤滑塊的一面固接，圓盤滑塊通過鑲嵌在邊緣的滾珠可動的嵌入到固定平臺的矩形中空結構里面，與固定平臺共同組成平面運動副，平面運動副對應的運動平面的法線與相應伸縮桿的中心軸線平行，三個伸縮桿的中心軸線互相垂直。本發明采用三個伸縮桿作為驅動關節，實現了運動工作臺三個移動自由度的解耦控制，在并聯機床和并聯機器人領域具有廣闊應用前景。
【IPC分類】B25J9/00
【公開號】CN105127986
【申請號】CN201510677380
【發明人】宮金良, 張彥斐, 陳超
【申請人】山東理工大學
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年10月20日