[实用新型]一种可调自由度的并联机器人

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种并联机器人装置，尤其是一种可调自由度的并联机器人。

背景技术

并联机器人相对具有机构刚度大，承载能力强，末端质量轻，惯性小，位置误差不累积等特点，在应用上与串联机器人呈互补关系。自由度少于6的并联机器人机构相对具有结构简单、容易控制等优点，现在已成为机器人和制造领域研究的热点。近年来，汪劲松的4自由度2转2移并联机器人机构，黄田的3自由度球面并联机构，高峰的5自由度并联微动机器人，分别获中国专利1267586A，1439492A，1257770A。这些少自由度并联机构各具特色，但运动副位姿是不可调整的，因此每种少自由并联机构的运动特性是单一的，这让机构实验综合和多种构型并联机构运动特性的实验研究变得不方便。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有并联机器人的不足，提供一种可调自由度的并联机器人，以满足构造各种少自由度并联机器人，并对其机构特性和运动特性开展实验研究的目的。

为了实现该目的，本实用新型采用如下技术方案：一种可调自由度的并联机器人，包括定平台、动平台、连接定平台与动平台的三个直线驱动分支和连接定平台与动平台的一个可变自由度直线驱动分支。

进一步，所述三个直线驱动分支沿圆周呈正多边形分布，所述直线驱动分支包括一个移动副、两个球副，所述两个球副分别分布在直线驱动分支的两端，并分别与定平台、动平台连接。

进一步，所述可变自由度直线驱动分支包括一个虎克铰、一个移动副、一个可变自由度运动副。所述虎克铰和可变自由度运动副分别分布在可变自由度直线驱动分支的两端，并分别与定平台、动平台连接。

进一步，所述移动副包括一个摆动杆和一个伸缩杆，所述移动副上有伺服电机，从而驱动移动副运动。

进一步，所述可变自由度运动副包括两个转动副，所述两个转动副上设有销孔，所述销孔通过插入一销轴使所述两个转动副形成固定连接。

工作原理：一种可调自由度的并联机器人，其工作原理是，定平台与外界固定，通过控制装在移动副上的伺服电机，来改变移动副上伸缩杆的长度，从而使四个直线驱动分支的长度发生变化，带动动平台实现运动，该机构通过调节可变自由度直线驱动分支下端的可变自由度运动副，从而使机构具有3，4，5三种自由度变化。实现构造各种少自由度并联机器人的目的，并对其机构特性和运动特性开展实验研究。

采用本实用新型所述的技术方案后，带来以下有益效果：

（1）本实用新型所述的一种可调自由度的并联机器人，适当增加对可变自由度运动副的约束，可将可变自由度运动副变成虎克铰、转动副或者固定连接件，也能改变它们的姿态，实现构造各种少自由度并联机器人，并对其机构特性和运动特性开展实验研究的目的。

（2）把可变自由度直线驱动分支安排在其他三个分支中间位置，增加了该机构整体的刚度。

（3）通过轴销来改变可变自由度运动副的自由度，提供了一种更方便快捷的实现方案。具有安装方便，通用性好的特点。

附图说明

图1为本实用新型的整体图；

图2为本实用新型的俯视图；

图3为直线驱动分支配合图；

图4为可变自由度直线驱动分支图；

图5为可变自由度运动副配合图；

图6为可变自由度运动副结构图。

具体实施方式

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。

结合图1和图2所示，一种可调自由度的并联机器人，一种可调自由度的并联机器人，包括定平台1、动平台2、连接定平台1与动平台2的三个直线驱动分支和连接定平台1与动平台2的一个可变自由度直线驱动分支；所述三个直线驱动分支沿圆周呈正多边形分布。

如图3所示，所述直线驱动分支包括一个移动副、两个球副3，所述两个球副3分别分布在直线驱动分支的两端，并分别与定平台1、动平台2连接。

如图4所示，所述可变自由度直线驱动分支包括一个虎克铰7、一个移动副、一个可变自由度运动副6；所述虎克铰7和可变自由度运动副6分别分布在可变自由度直线驱动分支的两端，并分别与定平台1、动平台2连接。

结合图3和图4所示，所述移动副包括一个摆动杆5和一个伸缩杆4，所述移动副上有伺服电机，从而驱动移动副运动。