含prr运动副开环子链和pprrr运动副闭环子链的并联机构的制作方法
专利名称：含prr运动副开环子链和pprrr运动副闭环子链的并联机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及机器人领域，特别是含prr运动副开环子链和pprrr运动副闭环子链 的并联机构。
背景技术：
并联机构和传统的串联机构相比较，具有以下特点无累积误差，精度较高；驱动 装置可置于定平台上或接近定平台的位置，这样运动部分重量轻，速度高，动态响应好；结 构紧凑，刚度高，承载能力大。由于并联机构本身就比较复杂，如果分支再含有闭环的话，其 机构将会更加复杂，所以一般来说，对称的、分支不含闭环的并联机构才会具有最典型的性 质，但是如果闭环应用的恰当，并联机构的性能将会更加卓越，如著名的delta机构。另外， 现有的并联机构，其支链受连接方式的限制，一般只有一个主动杆连接在固结在机架上的 驱动上，这样的话多自由度并联机构为实现其运动就需要多条支链或采取支链上串联多个 主动杆的方式，然而多条支链的并联机构结构复杂控制困难，支链上串联多个主动杆会影 响并联机构的运动性能。发明内容
本发明的目的在于提供含prr运动副开环子链和pprrr运动副闭环子链的并联机 构，解决传统并联机构一条支链多个驱动不能同时连接在机架上的缺点。
本发明通过以下技术方案达到上述目的含prr运动副开环子链和pprrr运动副 闭环子链的并联机构，包括一个执行机构子链和一个五杆机构闭环子链，其结构和连接方 式为
所述执行机构子链由第一连杆11、第二连杆15、第一滑块13、第一虎克铰7、动平 台4及机架I连接而成，第一连杆11 一端通过第一转动副2连接在机架I上，第一连杆11 另一端通过第一移动副12与第一滑块13连接，第一滑块13另一端通过第二转动副14与 第二连杆15 —端连接，第二连杆15另一端通过第三转动副10与第一虎克铰的下顶支9连 接，第一虎克铰7的上顶支8通过第四转动副5与动平台4 一端连接，
所述五杆机构闭环子链由第三连杆22、第四连杆18、第五连杆16、第六连杆27、第 七连杆25、第二滑块20、第一支座23、第二虎克铰28、动平台4及机架I连接而成，第三连杆 22 一端通过第五转动副3连接到机架上，第三连杆22另一端通过第二移动副21与第二滑 块20连接，第二滑块20另一端通过第六转动副19与第四连杆18连接，第四连杆18另一 端通过第三移动副17与第五连杆16连接，第五连杆16另一端和第六连杆27 —端通过第 七转动副31与第二虎克铰28的下顶支30连接，第二虎克铰28的上顶支29通过第八转动 副6与动平台4另一端连接，第六连杆27另一端通过第九转动副26与第八连杆25连接， 第八连杆25另一端通过第十转动副24与固定在第三连杆22上的第一支座23连接，
所述第一移动副、第二移动副、第一转动副、第五转动副旋转轴线相互平行，第四转动副与第八转动副旋转轴线相互平行。
本发明的突出优点在于
1、通过闭环子链控制机构的运动，机构支链可有多个连杆连接在机架上；
2、所有连杆都连接在机架上，杆件做成轻杆，机构运动惯量小，动力学性能好；
3、通过在动平台上安装各种不同用途的末端执行器，本机构可应用到抓取、搬运、 码垛等工作中。
图1为本发明所述含prr运动副开环子链和pprrr运动副闭环子链的并联机构的第一结构示意图。
图2为本发明所述含prr运动副开环子链和pprrr运动副闭环子链的并联机构的第二结构示意图。
图3为本发明所述含prr运动副开环子链和pprrr运动副闭环子链的并联机构的 支座示意图。
图4为本发明所述含prr运动副开环子链和pprrr运动副闭环子链的并联机构的 动平台示意图。
图5为本发明所述含prr运动副开环子链和pprrr运动副闭环子链的并联机构的第一虎克铰示意图。
图6为本发明所述含prr运动副开环子链和pprrr .第二虎克铰示意图。运动副闭环子链的并联机构的具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明的技术方案作进一步说明。
对照图1、图3、图4、图5和图6，含prr运动副开环子链和pprrr运动副闭环子链 的并联机构，包括一个执行机构子链和一个五杆机构闭环子链，其结构和连接方式为
所述执行机构子链由第一连杆11、第二连杆15、第一滑块13、第一虎克铰7、动平 台4及机架I连接而成，第一连杆11 一端通过第一转动副2连接在机架I上，第一连杆11 另一端通过第一移动副12与第一滑块13连接，第一滑块13另一端通过第二转动副14与 第二连杆15 —端连接，第二连杆15另一端通过第三转动副10与第一虎克铰的下顶支9连 接，第一虎克铰7的上顶支8通过第四转动副5与动平台4 一端连接，
所述五杆机构闭环子链由第三连杆22、第四连杆18、第五连杆16、第六连杆27、第 七连杆25、第二滑块20、第一支座23、第二虎克铰28、动平台4及机架I连接而成，第三连杆 22 一端通过第五转动副3连接到机架上，第三连杆22另一端通过第二移动副21与第二滑 块20连接，第二滑块20另一端通过第六转动副19与第四连杆18连接，第四连杆18另一 端通过第三移动副17与第五连杆16连接，第五连杆16另一端和第六连杆27 —端通过第 七转动副31与第二虎克铰28的下顶支30连接，第二虎克铰28的上顶支29通过第八转动 副6与动平台4另一端连接，第六连杆27另一端通过第九转动副26与第八连杆25连接， 第八连杆25另一端通过第十转动副24与固定在第三连杆22上的第一支座23连接，
所述第一移动副、第二移动副、第一转动副、第五转动副旋转轴线相互平行，第四转动副与第八转动副旋转轴线相互平行。
对照图2、图3、图4、图5和图6，第一主动杆在所在平面内的运动可实现动平台4 的空间运动。
权利要求
1.含prr运动副开环子链和pprrr运动副闭环子链的并联机构，包括一个执行机构子链和一个五杆机构闭环子链，其结构和连接方式为所述执行机构子链由第一连杆、第二连杆、第一滑块、第一虎克铰、动平台及机架连接而成，第一连杆一端通过第一转动副连接在机架上，第一连杆另一端通过第一移动副与第一滑块连接，第一滑块另一端通过第二转动副与第二连杆一端连接，第二连杆另一端通过第三转动副与第一虎克铰的下顶支连接，第一虎克铰的上顶支通过第四转动副与动平台一端连接，所述五杆机构闭环子链由第三连杆、第四连杆、第五连杆、第六连杆、第七连杆、第二滑块、第一支座、第二虎克铰、动平台及机架连接而成，第三连杆一端通过第五转动副连接到机架上，第三连杆另一端通过第二移动副与第二滑块连接，第二滑块另一端通过第六转动副与第四连杆连接，第四连杆另一端通过第三移动副与第五连杆连接，第五连杆另一端和第六连杆一端通过第七转动副与第二虎克铰的下顶支连接，第二虎克铰的上顶支通过第八转动副与动平台另一端连接，第六连杆另一端通过第九转动副与第七连杆连接，第七连杆另一端通过第十转动副与固定在第三连杆上的第一支座连接，所述第一移动副、第二移动副、第一转动副、第五转动副旋转轴线相互平行，第四转动副与第八转动副旋转轴线相互平行。
全文摘要
含prr运动副开环子链和pprrr运动副闭环子链的并联机构，包括一个执行机构子链和一个五杆机构闭环子链。所述五杆机构闭环子链可控制第三连杆所在的五杆机构闭环子链所在平面内运动，第一连杆和第三连杆的运动可实现动平台的空间运动。本发明通过一个闭环子链来控制实现，一个闭环子链、第一连杆及第三连杆的空间运动，从而实现动平台的空间运动，具有结构紧凑控制简单的优点，且所有连杆都连接在机架上，杆件能做成轻杆，机构运动惯量小，动力学性能好。
文档编号B25J9/00GK102990655SQ201210578289
公开日2013年3月27日 申请日期2012年12月27日 优先权日2012年12月27日
发明者蔡敢为, 胥刚, 王小纯, 潘宇晨, 高德中, 于腾, 吕姗姗, 丁侃 申请人:广西大学
技术领域：
本发明涉及机器人领域，特别是含prr运动副开环子链和pprrr运动副闭环子链 的并联机构。
背景技术：
并联机构和传统的串联机构相比较，具有以下特点无累积误差，精度较高；驱动 装置可置于定平台上或接近定平台的位置，这样运动部分重量轻，速度高，动态响应好；结 构紧凑，刚度高，承载能力大。由于并联机构本身就比较复杂，如果分支再含有闭环的话，其 机构将会更加复杂，所以一般来说，对称的、分支不含闭环的并联机构才会具有最典型的性 质，但是如果闭环应用的恰当，并联机构的性能将会更加卓越，如著名的delta机构。另外， 现有的并联机构，其支链受连接方式的限制，一般只有一个主动杆连接在固结在机架上的 驱动上，这样的话多自由度并联机构为实现其运动就需要多条支链或采取支链上串联多个 主动杆的方式，然而多条支链的并联机构结构复杂控制困难，支链上串联多个主动杆会影 响并联机构的运动性能。发明内容
本发明的目的在于提供含prr运动副开环子链和pprrr运动副闭环子链的并联机 构，解决传统并联机构一条支链多个驱动不能同时连接在机架上的缺点。
本发明通过以下技术方案达到上述目的含prr运动副开环子链和pprrr运动副 闭环子链的并联机构，包括一个执行机构子链和一个五杆机构闭环子链，其结构和连接方 式为
所述执行机构子链由第一连杆11、第二连杆15、第一滑块13、第一虎克铰7、动平 台4及机架I连接而成，第一连杆11 一端通过第一转动副2连接在机架I上，第一连杆11 另一端通过第一移动副12与第一滑块13连接，第一滑块13另一端通过第二转动副14与 第二连杆15 —端连接，第二连杆15另一端通过第三转动副10与第一虎克铰的下顶支9连 接，第一虎克铰7的上顶支8通过第四转动副5与动平台4 一端连接，
所述五杆机构闭环子链由第三连杆22、第四连杆18、第五连杆16、第六连杆27、第 七连杆25、第二滑块20、第一支座23、第二虎克铰28、动平台4及机架I连接而成，第三连杆 22 一端通过第五转动副3连接到机架上，第三连杆22另一端通过第二移动副21与第二滑 块20连接，第二滑块20另一端通过第六转动副19与第四连杆18连接，第四连杆18另一 端通过第三移动副17与第五连杆16连接，第五连杆16另一端和第六连杆27 —端通过第 七转动副31与第二虎克铰28的下顶支30连接，第二虎克铰28的上顶支29通过第八转动 副6与动平台4另一端连接，第六连杆27另一端通过第九转动副26与第八连杆25连接， 第八连杆25另一端通过第十转动副24与固定在第三连杆22上的第一支座23连接，
所述第一移动副、第二移动副、第一转动副、第五转动副旋转轴线相互平行，第四转动副与第八转动副旋转轴线相互平行。
本发明的突出优点在于
1、通过闭环子链控制机构的运动，机构支链可有多个连杆连接在机架上；
2、所有连杆都连接在机架上，杆件做成轻杆，机构运动惯量小，动力学性能好；
3、通过在动平台上安装各种不同用途的末端执行器，本机构可应用到抓取、搬运、 码垛等工作中。
图1为本发明所述含prr运动副开环子链和pprrr运动副闭环子链的并联机构的第一结构示意图。
图2为本发明所述含prr运动副开环子链和pprrr运动副闭环子链的并联机构的第二结构示意图。
图3为本发明所述含prr运动副开环子链和pprrr运动副闭环子链的并联机构的 支座示意图。
图4为本发明所述含prr运动副开环子链和pprrr运动副闭环子链的并联机构的 动平台示意图。
图5为本发明所述含prr运动副开环子链和pprrr运动副闭环子链的并联机构的第一虎克铰示意图。
图6为本发明所述含prr运动副开环子链和pprrr .第二虎克铰示意图。运动副闭环子链的并联机构的具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明的技术方案作进一步说明。
对照图1、图3、图4、图5和图6，含prr运动副开环子链和pprrr运动副闭环子链 的并联机构，包括一个执行机构子链和一个五杆机构闭环子链，其结构和连接方式为
所述执行机构子链由第一连杆11、第二连杆15、第一滑块13、第一虎克铰7、动平 台4及机架I连接而成，第一连杆11 一端通过第一转动副2连接在机架I上，第一连杆11 另一端通过第一移动副12与第一滑块13连接，第一滑块13另一端通过第二转动副14与 第二连杆15 —端连接，第二连杆15另一端通过第三转动副10与第一虎克铰的下顶支9连 接，第一虎克铰7的上顶支8通过第四转动副5与动平台4 一端连接，
所述五杆机构闭环子链由第三连杆22、第四连杆18、第五连杆16、第六连杆27、第 七连杆25、第二滑块20、第一支座23、第二虎克铰28、动平台4及机架I连接而成，第三连杆 22 一端通过第五转动副3连接到机架上，第三连杆22另一端通过第二移动副21与第二滑 块20连接，第二滑块20另一端通过第六转动副19与第四连杆18连接，第四连杆18另一 端通过第三移动副17与第五连杆16连接，第五连杆16另一端和第六连杆27 —端通过第 七转动副31与第二虎克铰28的下顶支30连接，第二虎克铰28的上顶支29通过第八转动 副6与动平台4另一端连接，第六连杆27另一端通过第九转动副26与第八连杆25连接， 第八连杆25另一端通过第十转动副24与固定在第三连杆22上的第一支座23连接，
所述第一移动副、第二移动副、第一转动副、第五转动副旋转轴线相互平行，第四转动副与第八转动副旋转轴线相互平行。
对照图2、图3、图4、图5和图6，第一主动杆在所在平面内的运动可实现动平台4 的空间运动。
权利要求
1.含prr运动副开环子链和pprrr运动副闭环子链的并联机构，包括一个执行机构子链和一个五杆机构闭环子链，其结构和连接方式为所述执行机构子链由第一连杆、第二连杆、第一滑块、第一虎克铰、动平台及机架连接而成，第一连杆一端通过第一转动副连接在机架上，第一连杆另一端通过第一移动副与第一滑块连接，第一滑块另一端通过第二转动副与第二连杆一端连接，第二连杆另一端通过第三转动副与第一虎克铰的下顶支连接，第一虎克铰的上顶支通过第四转动副与动平台一端连接，所述五杆机构闭环子链由第三连杆、第四连杆、第五连杆、第六连杆、第七连杆、第二滑块、第一支座、第二虎克铰、动平台及机架连接而成，第三连杆一端通过第五转动副连接到机架上，第三连杆另一端通过第二移动副与第二滑块连接，第二滑块另一端通过第六转动副与第四连杆连接，第四连杆另一端通过第三移动副与第五连杆连接，第五连杆另一端和第六连杆一端通过第七转动副与第二虎克铰的下顶支连接，第二虎克铰的上顶支通过第八转动副与动平台另一端连接，第六连杆另一端通过第九转动副与第七连杆连接，第七连杆另一端通过第十转动副与固定在第三连杆上的第一支座连接，所述第一移动副、第二移动副、第一转动副、第五转动副旋转轴线相互平行，第四转动副与第八转动副旋转轴线相互平行。
全文摘要
含prr运动副开环子链和pprrr运动副闭环子链的并联机构，包括一个执行机构子链和一个五杆机构闭环子链。所述五杆机构闭环子链可控制第三连杆所在的五杆机构闭环子链所在平面内运动，第一连杆和第三连杆的运动可实现动平台的空间运动。本发明通过一个闭环子链来控制实现，一个闭环子链、第一连杆及第三连杆的空间运动，从而实现动平台的空间运动，具有结构紧凑控制简单的优点，且所有连杆都连接在机架上，杆件能做成轻杆，机构运动惯量小，动力学性能好。
文档编号B25J9/00GK102990655SQ201210578289
公开日2013年3月27日 申请日期2012年12月27日 优先权日2012年12月27日
发明者蔡敢为, 胥刚, 王小纯, 潘宇晨, 高德中, 于腾, 吕姗姗, 丁侃 申请人:广西大学
最新回复(0)