[实用新型]一种带有主动伸缩杆的三转动自由度并联机器人

说明书

技术领域

本实用新型涉及工业机器人领域，更具体地涉及一种带有主动伸缩杆的三转动自由度并联机器人。

背景技术

在机器人化的作业任务服役的现有机器人中，有两类机构：串联和并联。串联式是各杆件通过运动副依次相连的开式链，这类机器人具有大的作业空间和高的灵活性，但是随着人们对机器人性能的要求不断提高，串联机构本身所固有的缺陷如误差积累效应，负载驱动能力有限等，逐渐限制了串联机构的性能。

现有的并联机器人是由多个运动链的一端同时与一个具有多自由度的终端操作器相连而构成的机器人，理论上它具有承载能力强，刚度大，误差小，精度高，自重负荷小，动力性能好，控制容易等一系列的优点，与已获得广泛应用的串联机器人构成互补关系，扩大了机器人的应用领域。目前，并联机器人已被成功地应用于工业机器人、数控机床、运动模拟器、微电子制造中的精密定位装置、医用机器人以及典型抓取作业环境中的高速机械手等方面。

近年来人们把注意力转向了少自由度并联机构，即动平台运动自由度数目少于6的并联机构。其中，三转动自由度并联机构是少自由度并联机构中极为重要的一类。三转动自由度的并联机构一般用于机器人肩关节、卫星跟踪随动装置、灵捷眼以及数控回转台等需要结构紧凑且要求较大回转角的场合。然而，现有的三转动自由度并联机构一般为球面机构，具有结构要求苛刻，制造装配较为困难等缺陷，由于要求转动平台与静平台之间主动支链的诸多关节轴线交于一点，使得此类机构的负载能力与静刚度不高。

因此，亟待一种结构简单、安装方便且具有较大负载能力和较强刚度的三转动自由度并联机器人机构。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种结构简单、安装方便且具有较大负载能力和较强刚度的三转动自由度并联机器人机构。

为了实现上述目的，本实用新型提出一种带有主动伸缩杆的三转动自由度并联机器人，包括静平台、动平台及连接所述静平台和动平台的支链组件，所述支链组件包括一条定长支链和三条结构相同的主动支链，所述定长支链的一端垂直固结于所述静平台，另一端活动连接于所述动平台，所述主动支链为可伸缩杆结构，活动连接于所述动平台和所述静平台之间并关于所述定长支链对称分布。

较佳地，所述定长支链包括支撑杆、转动副和虎克铰，所述虎克铰的一端通过所述转动副与所述支撑杆相连，另一端连接于所述动平台，所述转动副的轴线垂直于所述静平台。

较佳地，所述定长支链包括支撑杆和球铰，所述支撑杆的一端垂直固结于所述静平台，另一端通过所述球铰与所述动平台连接。

较佳地，所述主动支链与所述动平台之间通过球铰连接，所述主动支链与所述静平台之间也通过球铰连接。

较佳地，所述主动支链与所述动平台之间通过虎克铰连接，所述主动支链与所述静平台之间通过球铰连接

较佳地，所述主动支链与所述动平台之间通过球铰连接，所述主动支链与所述静平台之间通过虎克铰连接

较佳地，所述主动支链与所述动平台的连接处呈等边三角形分布，所述主动支链与所述静平台的连接处也呈等边三角形分布。

较佳地，所述主动支链上设有动力驱动机构，所述动力驱动机构为电机驱动丝杠装置。

较佳地，所述主动支链上设有动力驱动机构，所述动力驱动机构为液压驱动装置。

与现有技术相比，本实用新型三转动自由度并联机器人机构的三条主动支链采用结构相同的可伸缩杆结构，机器人机构结构简单、且安装方便，此外，由于固结于静平台的定长支链对动平台提供约束运动和支撑作用，使得本实用新型机构在实现三转动自由度的同时具有负载能力大且刚度大等优点，可用于大负载应用场合的姿态调节与跟踪装置。

通过以下的描述并结合附图，本实用新型将变得更加清晰，这些附图用于解释本实用新型的实施例。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型三转动自由度并联机器人机构第一实施例的示意图。

图2为本实用新型三转动自由度并联机器人机构第二实施例的示意图。

具体实施方式