[发明专利]含有复铰的多环耦合连杆工作装置

说明书

技术领域

本发明涉及连杆工作装置。特别涉及一种多环耦合连杆工作装置。

背景技术

连杆工作装置是工业装备的核心骨架，开发具有自主产权的机构将对提高我国工业装备的核心竞争力非常重要。多环耦合连杆工作装置或者说串并混联工作装置，不但具有串联机械手工作空间大的优势，还具有并联机械手承载能力高的特点。中国专利CN03105161.8涉及一种四自由度混联机器人，它由两平动自由度并联机构、与之串联的两转动自由度转头结构、以及安装在所述转头结构上的末端执行器构成。中国专利CN200610015114.9公开了一种可实现整周回转的四自由度混联抓放式机器人机构，该机构的执行装置能实现整周回转，三个驱动轴采用同轴布置，能减少运动部件的质量。然而，现有的类似工作装置不是基于重载来设计的，不适用于重载应用场合。

发明内容

本发明的目的在于提供一种含有复铰、工作空间大、易于控制的含有复铰的多环耦合连杆工作装置。底座上设有三对平行对称的基座，其一端的一对基座通过铰链与一对驱动液压缸一的缸套端部连接，该一对驱动液压缸一的活塞杆端部通过铰链分别与铰接在小臂一端两侧的一对摇杆连接，该一对摇杆还通过铰链分别与一对拉杆的一端连接，该摇杆上的铰接呈三角形分布，上述拉杆的另一端通过铰链与大臂中部连接，上述小臂的另一端通过铰链与末端执行器的一部位连接，上述末端执行器的另一部位通过铰链与一对驱动液压缸二的缸套端部连接，大臂的一侧与一个驱动液压缸二的活塞杆端部和一个驱动液压缸三的活塞杆端部通过铰链连接而构成一个复合铰链，大臂的另一侧也通过上述的连接方式形成一个复合铰链，上述两个复合铰链在大臂的两侧呈对称布置，上述一对驱动液压缸三的缸套端部通过铰链与底座另一端的一对基座连接，上述大臂的一端通过铰链与底座中部的一对基座连接，该大臂的另一端通过铰链与上述小臂中部连接。

另一种含有复铰的多环耦合连杆工作装置中，可以把上述一对驱动液压缸一和一对拉杆的连接位置互换，其他杆件的连接关系不变。

第三种含有复铰的多环耦合连杆工作装置中，底座上设有三对平行对称的基座，其一端的一对基座通过铰链与一对驱动液压缸一的缸套端部连接，该一对驱动液压缸一的活塞杆端部通过铰链与小臂的一端连接，该小臂的另一端与末端执行器的一部位以及驱动液压缸三的活塞杆端部通过铰链连接而形成复铰，该驱动液压缸三的缸套端部通过铰链与底座另一端的一对基座连接，上述末端执行器的另一部位通过铰链与一对驱动液压缸二的活塞杆端部连接，该驱动液压缸二的缸套端部通过铰链与铰接在上述小臂中部两侧的一对摇杆连接，该摇杆还通过铰链与一对拉杆的一端连接，该摇杆上的铰接呈三角形分布，上述拉杆的另一端通过铰链与大臂中部连接，该大臂的一端通过铰链与底座中部的一对基座连接，该大臂另一端与小臂中部通过铰链连接。

第四种含有复铰的多环耦合连杆工作装置中，将第三种含有复铰的多环耦合连杆工作装置中的一个驱动液压缸三的缸套端部通过铰链连接在大臂中部，一对拉杆的一端分别通过铰链连接在摇杆上，该拉杆的另一端通过铰链连接在底座上，其他杆件的连接关系不变。

第五种含有复铰的多环耦合连杆工作装置中，将第四种含有复铰的多环耦合连杆工作装置中的一对驱动液压缸二的活塞杆端部通过铰链连接在大臂的中部，小臂的一端与末端执行器的一部位以及驱动液压缸三的活塞杆端部通过铰链连接而形成复铰，该驱动液压缸三的缸套端部通过铰链连接在摇杆上， 其他杆件的连接关系不变。

上述各驱动液压缸的缸套与活塞杆位置可以互换。

本发明从底座到末端执行器是由两个对称平行的平面机构构成，每个平面机构，末端执行器到底座的自由度都是3。在保证杆件数目和杆件之间相互连接关系不变的情况下，各杆件的形状和尺寸可根据实际情况变化。

本发明与现有的技术相比，具有以下优点：

(1) 兼具串联机构工作空间大与并联机构承载能力高的优势。

(2) 能实现一机多用，可对重物进行抓放操作或重载挖掘。

(3) 复铰特征简化了机构的运动分析。

附图说明

图1是本发明的立体示意简图。

图2是本发明的挖掘使用状态立体示意简图。

图3是本发明的抓取使用状态立体示意简图。

图4是本发明实施例2立体示意简图。

图5是本发明实施例3立体示意简图。

图6是本发明实施例4立体示意简图。

图7是本发明实施例5立体示意简图。