含平面副的六自由度并聯(lián)機器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于機械制造技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種含平面副的六自由度并聯(lián)機器人。
【背景技術(shù)】
[0002]并聯(lián)機器人具有剛度大、承載力高、速度大、加速度大、位置反解容易等優(yōu)點，在諸如運動模擬器、并聯(lián)機床等需要高剛度、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。
[0003]1965年Stewart提出了一種6自由度的并聯(lián)機構(gòu)，并建議用于飛行器和宇宙飛船，還可以作為新型機床的設(shè)計基礎(chǔ)。后期J.Tindale建議將該形式的機構(gòu)用于礦山開采機構(gòu)和海上鉆井平臺，1978年澳大利亞Hunt教授將Stewart平臺作為機器人的機械手，發(fā)展到現(xiàn)在這一領(lǐng)域的研究變得更為深入和廣泛。比如重慶大學(xué)提出了一種六自由度高機動高精度的實用并聯(lián)機器人，該機器人采用六個直線電機驅(qū)動。汕頭大學(xué)提出的少支鏈六自由度并聯(lián)機器人采用了三條相同支鏈和一條中間主動運動支鏈，具有較高的靈活度，同時還提出一種繩桿混合驅(qū)動的少支鏈六自由度并聯(lián)機器人，可用于電視電影傳媒行業(yè)的自動電視攝像機等位姿調(diào)節(jié)場合。常州大學(xué)提出一種全解析的六自由度部分解耦并聯(lián)操作裝置，該裝置含有三條完全不同的主干支鏈，通過驅(qū)動機構(gòu)中的六個轉(zhuǎn)動副，即可獲得動平臺三維平移和三維轉(zhuǎn)動輸出。
[0004]盡管國內(nèi)外有許多學(xué)者研究六自由度并聯(lián)機器人，提出了各種新型的結(jié)構(gòu)形式，但其中多數(shù)是通過改變傳統(tǒng)的Stewart并聯(lián)機器人的六條支鏈的空間布局達到不同的機器人性能這一目的，而采用新型運動副和新型支鏈獲得的六自由度并聯(lián)機器人還相對較少。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種含平面副的六自由度并聯(lián)機器人。其技術(shù)方案為:
一種含平面副的六自由度并聯(lián)機器人，包括固定平臺、運動平臺和連接于固定平臺與運動平臺之間的六條結(jié)構(gòu)相同的支鏈，其特征在于:固定平臺為具有六個側(cè)面的六棱臺，每個側(cè)面均含有矩形中空結(jié)構(gòu)，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(jié)構(gòu)里面，與固定平臺共同組成平面運動副，六條支鏈均含有定長桿和伸縮桿，其中定長桿的一端與運動平臺固接，另一端通過虎克鉸與伸縮桿的一端連接，伸縮桿的另一端與圓盤滑塊的一面固接，伸縮桿的中心軸線與相應(yīng)圓盤滑塊和固定平臺組成的平面運動副的運動平面垂直。
[0006]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點為:(1)通過控制六個伸縮桿的長度實現(xiàn)運動平臺的六自由度運動，驅(qū)動方式簡便易行；(2)機器人結(jié)構(gòu)中避免了球鉸的引入，能夠有效降低加工制造成本、提高機器人剛度和運動精度。
【附圖說明】
[0007]圖1是本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0008]圖中:1、虎克鉸2、伸縮桿3、圓盤滑塊4、滾珠5、定長桿6、固定平臺7、
運動平臺。
【具體實施方式】
[0009]固定平臺6為具有六個側(cè)面的六棱臺，每個側(cè)面均含有矩形中空結(jié)構(gòu)，圓盤滑塊3通過鑲嵌在邊緣的滾珠4可動的嵌入到固定平臺6的矩形中空結(jié)構(gòu)里面，與固定平臺6共同組成平面運動副，六條支鏈均含有定長桿5和伸縮桿2，其中定長桿5的一端與運動平臺7固接，另一端通過虎克鉸I與伸縮桿2的一端連接，伸縮桿2的另一端與圓盤滑塊3的一面固接，伸縮桿2的中心軸線與相應(yīng)圓盤滑塊3和固定平臺6組成的平面運動副的運動平面垂直。
【主權(quán)項】
1.一種含平面副的六自由度并聯(lián)機器人，包括固定平臺(6)、運動平臺(7)和連接于固定平臺(6)與運動平臺(7)之間的六條結(jié)構(gòu)相同的支鏈，其特征在于:固定平臺(6)為具有六個側(cè)面的六棱臺，每個側(cè)面均含有矩形中空結(jié)構(gòu)，圓盤滑塊(3)通過鑲嵌在邊緣的滾珠(4)可動的嵌入到固定平臺(6)的矩形中空結(jié)構(gòu)里面，與固定平臺(6)共同組成平面運動畐O，六條支鏈均含有定長桿(5)和伸縮桿(2)，其中定長桿(5)的一端與運動平臺(7)固接，另一端通過虎克鉸(I)與伸縮桿(2)的一端連接，伸縮桿(2)的另一端與圓盤滑塊(3)的一面固接，伸縮桿(2)的中心軸線與相應(yīng)圓盤滑塊(3)和固定平臺(6)組成的平面運動副的運動平面垂直。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種含平面副的六自由度并聯(lián)機器人，包括固定平臺、運動平臺和連接于固定平臺與運動平臺之間的六條結(jié)構(gòu)相同的支鏈，其特征在于：固定平臺為具有六個側(cè)面的六棱臺，每個側(cè)面均含有矩形中空結(jié)構(gòu)，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(jié)構(gòu)里面，與固定平臺共同組成平面運動副，六條支鏈均含有定長桿和伸縮桿，其中定長桿的一端與運動平臺固接，另一端通過虎克鉸與伸縮桿的一端連接，伸縮桿的另一端與圓盤滑塊的一面固接，伸縮桿的中心軸線與相應(yīng)圓盤滑塊和固定平臺組成的平面運動副的運動平面垂直。本發(fā)明通過驅(qū)動六個伸縮桿實現(xiàn)運動平臺的六自由度運動，同時無球鉸的設(shè)計方案能有效的降低制造成本、提高剛度和運動精度。
【IPC分類】B25J9/00
【公開號】CN105196278
【申請?zhí)枴緾N201510763987
【發(fā)明人】宮金良, 張彥斐, 陳超
【申請人】山東理工大學(xué)
【公開日】2015年12月30日
【申請日】2015年11月11日