[实用新型]两转一移非对称并联机器人机构

说明书

技术领域 本实用新型属于机器人领域，特别涉及一种非对称并联机器人机构。

背景技术  并联机器人与串联机器人相比，具有刚度大、运动速度快、精度高等优点，在机械工业领域具有广泛的应用。而具有两个转动一个移动自由度的并联机构可以应用于运动模拟器，坐标测量机，加工中心的主轴头等，其中最典型的应用是作并联机床的主轴头，在该主轴头上附加一个二自由度的转头，便能实现航空航天，汽车工业等领域复杂零件的加工。现有的文献中，如K. Neumann 2008年发表的论文（K.Neumann,2008.Adaptive in‑jig high load Exechon machining & assembly technology, SAE International, 08AMT‑0044.）和专利CN 101049699A、 CN 201625978U、 CN 201389855Y中提到的并联机构，动平台存在无伴随运动的转轴而具有易于标定和控制的优点，但是这些机构存在共线这种苛刻的几何条件，配合精度要求非常高，反之，如若达不到该几何条件，则机构的性能就达不到要求，这样的苛刻几何条件为机构的加工制造带来了很大的难度，难以保证加工精度。而另一类3‑RPS/SPR两转一移并联机构，虽不存在苛刻的几何条件，但转动运动中存在伴随移动，导致标定和控制很困难。

发明内容  本实用新型的目的在于提供一种分支结构简单、无过约束、加工制造方便、且容易保证加工精度的两转一移非对称并联机器人机构。本实用新型包括动平台、机架和连接它们的三个活动分支，其有七种连接方式：

第一种连接方式：第一分支中的球副与机架连接，转动副与动平台连接，球副与转动副之间通过转动副连接，其中上述两个转动副轴线相互平行；第二分支中的万向铰与机架连接，转动副与动平台连接，万向铰与转动副之间通过转动副连接，其中上述两个转动副轴线均和万向铰的第二转动副轴线相互平行；第三分支中的万向铰与机架连接，球副与动平台连接，万向铰与球副之间通过转动副连接，其中转动副轴线平行于万向铰的第二转动副轴线；上述第一分支中连接动平台的转动副轴线与第二分支中连接动平台的转动副轴线不平行。

第二种连接方式：第一分支中的球副与机架连接，转动副与动平台连接，球副与转动副之间通过移动副连接，其中转动副轴线垂直于移动副轴线；第二分支中的万向铰与机架连接，转动副与动平台连接，万向铰与转动副之间通过转动副连接，其中上述两个转动副轴线均和万向铰的第二转动副轴线相互平行；第三分支中的万向铰与机架连接，球副与动平台连接，万向铰与球副之间通过转动副连接，其中转动副轴线平行于万向铰的第二转动副轴线；上述第一分支中连接动平台的转动副轴线与第二分支中连接动平台的转动副轴线不平行。

第三种连接方式：第一分支中的球副与机架连接，转动副与动平台连接，球副与转动副之间通过转动副连接，其中两个转动副轴线相互平行；第二分支中的万向铰与机架连接，转动副与动平台连接，万向铰与转动副之间通过移动副连接，其中转动副轴线既平行于万向铰的第二转动副轴线，又垂直于移动副轴线；第三分支中的万向铰与机架连接，球副与动平台连接，万向铰与球副之间通过转动副连接，其中转动副轴线平行于万向铰的第二转动副轴线；上述第一分支中连接动平台的转动副轴线与第二分支中连接动平台的转动副轴线不平行。

第四种连接方式：第一分支中的球副与机架连接，转动副与动平台连接，球副与转动副之间通过转动副连接，其中两个转动副轴线相互平行；第二分支中的万向铰与机架连接，转动副与动平台连接，万向铰与转动副之间通过转动副连接，其中上述两个转动副轴线均和万向铰的第二转动副轴线相互平行；第三分支中的万向铰与机架连接，球副与动平台连接，万向铰与球副之间通过移动副连接，其中移动副轴线垂直于万向铰的第二转动副轴线；上述第一分支中连接动平台的转动副轴线与第二分支中连接动平台的转动副轴线不平行。

第五种连接方式：第一分支中的球副与机架连接，转动副与动平台连接，球副与转动副之间通过移动副连接，其中转动副轴线垂直于移动副轴线；第二分支中的万向铰与机架连接，转动副与动平台连接，万向铰与转动副之间通过移动副连接，其中转动副轴线既平行于万向铰的第二转动副轴线，又垂直于移动副轴线；第三分支中的万向铰与机架连接，球副与动平台连接，万向铰与球副之间通过转动副连接，其中转动副轴线平行于万向铰的第二转动副轴线；上述第一分支中连接动平台的转动副轴线与第二分支中连接动平台的转动副轴线不平行。