[发明专利]一种可实现SCARA运动的高速并联机器人机构

说明书

本发明公开了一种可实现SCARA运动的高速并联机器人机构，包括固定架、动平台、布置在所述固定架与动平台之间的第一、第二、第三和第四支链；所述第一和第二支链均包括滑板、旋转轴A、两个平行且等长的远架杆、旋转轴B，所述滑板与固定架通过移动副连接，所述旋转轴A与滑板转动连接，所述远架杆的一端与旋转轴A球铰接，另一端与旋转轴B球铰接，所述旋转轴B与动平台转动连接，所述第三和第四支链均包括滑板、两个平行且等长的远架杆，所述滑板与固定架通过移动副连接，所述远架杆的一端与滑板球铰接，另一端与动平台球铰接。该机构设计巧妙，结构紧凑，可适应复杂的抓放环境。

技术领域

本发明涉及一种机器人机构，特别是一种可实现SCARA运动的高速并联机器人机构。

背景技术

三维平动一维转动(即SCARA运动)并联机构因可满足空间物体的搬运等操作，已被广泛应用于食品医药、现代物流、电子信息等领域自动化生产线高速轻载搬运作业。

专利号为US20090019960A1的美国专利公开了一种带四个自由度的高速并联机器人，专利号为EP1084802B1欧洲专利公开了一种四自由度并联机器人，通过对这两件专利分析可知，现有的可实现三维平动一维转动的并联机构，包括四个主动支链和一个动平台，每条支链包括近架杆和远架杆两部分。其中近架杆一端相对于固定机架仅具有一个移动或转动自由度，另一端通过仅具有两个回转自由度的铰链与远架杆的一端连接；远架杆另一端通过仅具有两个回转自由度的铰链与动平台连接，从而保证机构的平动；动平台由四个部件组成，其中两个部件需相互平行，另外两个部件与前述两个相互平行的部件通过转动铰链连接，通过部件之间的相互转动可实现绕垂直于动平台的轴线的转动自由度，同时配以相应的放大机构可扩大转角范围。但是上述机构的局限性在于：远架杆之间没有支撑连接件，容易产生振动，不利于提高机构的动态响应特性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种远架杆具有支撑杆的可实现SCARA运动的并联机构。

实现本发明目的的技术解决方案是：一种可实现SCARA运动的高速并联机器人机构，包括固定架、动平台以及布置在固定架与动平台之间的第一支链、第二支链、第三支链和第四支链，其中，

所述第一支链和第二支链结构完全相同，所述第三支链和第四支链结构完全相同；

所述第一支链包括第一滑板、第一旋转轴A、第一上连接轴、两个平行且等长的第一远架杆、第一支撑杆、第一下连接轴以及第一旋转轴B；第一滑板与固定架通过移动副连接，第一旋转轴A与第一滑板转动连接，第一远架杆的一端与固接在第一旋转轴A上的第一上连接轴球铰接，另一端与固接在第一旋转轴B上的第一下连接轴球铰接；两个平行且等长的第一远架杆之间固接有第一支撑杆；第一旋转轴B与动平台转动连接。

连接所述第一旋转轴A和第一滑板的转动轴线与连接第一旋转轴B和动平台转动轴线相互平行。

所述第二支链包括第二滑板、第二旋转轴A、第二上连接轴、两个平行且等长的第二远架杆、第二支撑杆、第二下连接以及第二旋转轴B；第二滑板与固定架通过移动副连接，第二旋转轴A与第二滑板转动连接，第二远架杆的一端与固接在第二旋转轴A上的第二上连接轴球铰接，另一端与固接在第二旋转轴B上的第二下连接轴球铰接；两个平行且等长的第二远架杆之间固接有第二支撑杆；第二旋转轴B与动平台转动连接。

连接所述第二旋转轴A和第二滑板的转动轴线与连接第二旋转轴B和动平台转动轴线相互平行。

连接所述第一旋转轴B和动平台的转动轴线与连接第二旋转轴B和动平台的转动轴线相互垂直。

所述第三支链包括第三滑板、第三上连接轴、两个平行且等长的第三远架杆和第三下连接轴；第三滑板与固定架通过移动副连接，第三远架杆的一端与固定在第三滑板上的第三上连接轴球铰接，另一端与固接在动平台上的第三下连接轴球铰接；