[实用新型]一种空间四自由度码垛机械手

说明书

技术领域

本实用新型涉及并联机构领域，特别涉及一种空间四自由度码垛机械手。

背景技术

专利US.4976582公布了一种空间四自由度码垛机械手，该机构采用三条外转动副驱动和平行四边形支链结构，实现末端执行器的高速三维平动，同时还在动静平台间设置有两端带有虎克铰链的可伸缩转轴以实现末端执行器的单自由度转动。但该机构在实现末端执行器转动的的过程中采用了伸缩杆结构，这将影响高速运动机构的刚性和寿命；论文《H4:anewfamilyof4-dofparallelrobots》、论文《Par4-veryhighspeedparallelrobotforpick-and-place》、专利US20090019960A1、专利EP1804802B1、专利200910228105.1、专利201010212312.0、专利201010614256.3、专利201110107857.X、专利201110107380.5、专利201110107384.3、专利201110109529.6公布了几种可实现三维平动一维转动的空间四自由度机构，该类机构采用四条外转动副驱动和平行四边形支链结构，并通过支链末端构件的相对运动来实现末端执行器的高速三维平动一维转动运动。但该类机构的末端执行器实现四自由度运动是靠四条支链末端构件间的相对运动实现的，这种结构将影响并联机构的刚性。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种空间四自由度码垛机械手，提供了一种空间四自由度码垛机械手，具有高速、高刚度、寿命长等优点。

为实现上述目的，本实用新型提供以下的技术方案：一种空间四自由度码垛机械手，其特征在于：所述空间四自由度码垛机械手由静平台、动平台及其联接动静平台的四条相同的支链组成，每条支链都由一台固结在静平台上的伺服电机驱动，四台伺服电机共同驱动实现动平台的三维平动一维转动空间四自由度的运动；第一支链一端通过第一转动副与静平台联接，第一支链另一端通过第二转动副与动平台联接，第二支链一端通过第三转动副与静平台联接，第二支链另一端通过第四转动副与动平台联接，第三支链一端通过第五转动副与静平台联接，第三支链另一端通过第六转动副与动平台联接，第四支链一端通过第七转动副与静平台联接，第四支链另一端通过第八转动副与动平台联接，支链有两种组成与连接方式。

支链的第一种组成与联接方式为：第一构件通过第I转动副与第二构件联接，第二构件两端分别通过第II转动副、第III转动副与第一连杆、第二连杆联接，第一连杆另一端通过第IV转动副与第三构件一端联接，第二连杆另一端通过第V转动副与第三构件另一端联接，第三构件通过第VI转动副与第四构件联接，第一连杆与第二连杆平行等长。

支链的第二种组成与联接方式为：第1构件通过第I虎克铰、第II虎克铰与第1连杆、第2连杆联接，第1连杆另一端通过第III虎克铰与第2构件联接，第2连杆另一端通过第IV虎克铰与第2构件联接，第1连杆与第2连杆平行等长。

采用以上技术方案的有益效果是：该空间四自由度码垛机械手由静平台、动平台及其联接动静平台的四条相同的支链组成，每条支链都由一台固结在静平台上的伺服电机驱动，四台伺服电机共同驱动可实现动平台的三维平动一维转动空间四自由度的运动。该空间四自由度码垛机械手具有高速、高刚度、寿命长等优点。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的描述。

图1是本实用新型一种空间四自由度码垛机械手的第一种结构示意图；

图2是本实用新型一种空间四自由度码垛机械手的第二种结构示意图；

图3是本实用新型一种空间四自由度码垛机械手第一种支链结构示意图；

图4是本实用新型一种空间四自由度码垛机械手第二种支链结构示意图。

其中，1-静平台、2-第一伺服电机、3-第二伺服电机、4-第三伺服电机、5-第四伺服电机、6-第一转动副、7-第三转动副、8-第五转动副、9-第七转动副、10-第二转动副、11-第四转动副、12-第六转动副、13-第八转动副、14-动平台、15-第一构件、16-第I转动副、17-第二构件、18-第II转动副、19-第III转动副、20-第一连杆、21-第二连杆、22-第IV转动副、23-第V转动副、24-第三构件、25-第VI转动副、26-第四构件、27-第1构件、28-第I虎克铰、29-第II虎克铰、30-第1连杆、31-第2连杆、32-第III虎克铰、33-第IV虎克铰、34-第2构件。

具体实施方式