[发明专利]一种混合驱动可重构五杆机构实验台

说明书

技术领域

本发明涉及机器与机构技术领域，具体涉及一种混合驱动可重构五杆机构实验台。

背景技术

混合驱动可控机构是一个多自由度机构，其同时采用实时不可控电机和实时可控电机作为动力源，两种类型的输入运动通过一个多自由度机构合成后产生所需的输出运动。混合驱动可控机构的运动合成机构可以有多种形式，目前多为二自由度五杆机构。这种机构结构紧凑、柔性好，构型尺寸和运动输入变化大，为机构动力学性能优化提供较大的空间，作为闭环并联机械手和机器人的主体运动机构，广泛用于从事微小零部件精密取放、组装、排列与包装作业领域。

专利201310452325.9公开了一种平面五杆柔顺关节并联机器人实验装置，专利201120237947.6公开了一种具有同时输出大力矩和高速度特性的两自由度可控五杆机构，专利200820190530.7公开了一种能实现任意运动轨迹的受控平面五杆机构试验台。以上各种形式的五杆机构，工作平面都为立式，具有运动空间小、运动性能稳定性差、机构刚性差的不足；五杆机构机架长度固定，五杆机构没有可重构的特性。混合五杆机构实际作为机器人应用之前，需要对其运动学与动力学性能进行试验测试，但经专利与文献检索目前尚未有混合驱动可重构五杆机构的实验台报道。

发明内容

本发明主要针对现有技术中的五杆模型刚性差、运动空间小、不能快速重构、原动件起始角读取困难的问题，提供一种工作空间大，动力装置多样化，组装拆卸灵活的混合驱动可重构五杆机构实验台。

本发明为解决上述问题而采取的技术方案为：

一种混合驱动可重构五杆机构实验台，包括工作平台、可重构五杆机构和机架长度调节装置，所述工作平台包括八条A型带槽型材、四条B型带槽型材、地脚螺栓、坐标台面和II号伺服电机，八条A型带槽型材构成两个等边矩形框，两个等边矩形框呈上下两层分布，且上下两个等边矩形框通过螺栓与B型带槽型材相连接，坐标台面设置在上层的等边矩形框上，地脚螺栓设置在B型带槽型材的下端面，II号伺服电机的电机支座设置在坐标台面的下表面上，II号伺服电机的电机轴延伸到坐标台面的上方；

所述机架长度调节装置包括L型支架、C型带槽型材、I号步进电机、左联轴器、右联轴器、I号伺服电机、左丝母滑块、两组原动件起始角测量装置、II号步进电机、右丝母滑块、第一滚珠丝杠、两根导向轴、第二滚珠丝杠、两组支座、III号步进电机和底板，底板通过C型带槽型材和L型支架设置在坐标台面的上方，两组支座对称设置在底板的两端，两根导向轴呈前后对称状态设置在两组支座之间，第一滚珠丝杠和第二滚珠丝杠也呈前后对称状态设置在两组支座之间，且第一滚珠丝杠位于后侧的导向轴的外侧，第二滚珠丝杠位于前侧的导向轴的外侧，第一滚珠丝杠的左端延伸到左端的支座的左侧并与左联轴器的一端连接，左联轴器的另一端与I号步进电机的电机轴连接，I号步进电机的电机支座固定在底板上，第二滚珠丝杠的右端延伸到右端的支座的右侧并与右联轴器的一端连接，右联轴器的另一端与III号步进电机的电机轴连接，III号步进电机的电机支座固定在底板上，左丝母滑块和右丝母滑块通过本身具有的四孔分别与第一滚珠丝杠、第二滚珠丝杠和两根导向轴进行同轴心连接，I号伺服电机的电机支座装在左丝母滑块上，II号步进电机的电机支座装在右丝母滑块上，两组原动件起始角测量装置的测量电机轴分别装在I号伺服电机的电机轴和II号步进电机的电机轴上；

所述可重构五杆机构包括Ⅰ号原动件、Ⅱ号原动件、Ⅰ号连杆、Ⅱ号连杆、Ⅰ号配垫套筒和I号连接芯轴，Ⅰ号原动件的一端与II号伺服电机的电机轴或者I号伺服电机的电机轴同步连接，并且Ⅰ号原动件的下端面与坐标台面平行，Ⅰ号原动件的另一端与Ⅰ号连杆的一端相连接，Ⅰ号连杆的另一端与Ⅱ号连杆的一端相连接，Ⅱ号连杆的另一端通过I号连接芯轴与Ⅱ号原动件的一端相连接，Ⅰ号配垫套筒套装在I号连接芯轴外，Ⅱ号原动件的另一端与II号步进电机的电机轴同步连接。