[发明专利]一种由四自由度混联机构组成的五轴混联机器人

权利要求书

1.一种由四自由度混联机构组成的五自由度混联机器人，其包括一个四自由度混联机构和一个移动平台，其特征在于：所述四自由度混联机构与移动支撑架或固定支撑架相连，若与移动支撑架相连，则移动支撑架再与基座用移动导轨连接形成移动平台；若与固定支撑架相连，则移动平台由移动块和基座组成，移动块和基座通过移动导轨连接，

所述四自由度混联机构有两种结构：

结构一：所述四自由度混联机构包括执行器、动平台、U形转动叉、第一随动支链、结构相同的第二、第三和第四驱动支链、第一转动支架、第二转动支架，其中第一转动支架为长方形框体，其中心设有上下贯穿的阶梯圆形通孔，其两侧分别设有上下贯穿的矩形通孔，在矩形通孔长度方向的框壁上均设有相对的通孔，在第一转动支架宽度方向的两侧外框壁上均设有与其固连的伸出轴，伸出轴上均设有第一固定轴座；第二转动支架为上下贯穿通孔的长方形框体，其宽度方向的两侧 外框壁上均设有与其固连的伸出轴，伸出轴上均设有第二固定轴座；动平台为设有带有矩形凹槽的长方形框体，其宽度方向的两侧的外框壁上均设有一对支耳，其底部两端分别设有一个带有非贯穿孔的支耳，每对支耳上均设有相对的通孔，其长度方向的框壁上设有相对的通孔，U形转动叉与长度方向的一侧外框壁转动连接，该U形转动叉两壁上设有相对的通孔；

所述第一随动支链包括：第一伸缩杆、套筒，其中第一伸缩杆上设有两条导轨，套筒内侧设有两条与导轨相啮合的凹槽滑道，套筒通过内侧滑道套在第一伸缩杆上，通过导轨连接；第一随动支链一端贯穿第一转动支架的中部，通过套筒与第一转动支架固连，其另一端通过转动铰链与动平台转动连接；

所述结构相同的第二、第三和第四驱动支链包括：转动副构件、伺服电机、丝杠、丝杠导轨和导轨支架，转动副构件为内部具有长方体型腔的矩形方块，其长度方向上的两侧均设置有贯穿框壁的通孔，其上下面也设有贯穿框壁的通孔，其宽度方向上的一侧设有与丝杠导轨啮合的滑道，导轨设在导轨支架的一侧，转动副构件设在导轨上，伺服电机固连在转动副构件的一端，丝杠的一端通过螺旋副与转动副构件的另一端连接，丝杠的另一端与导轨支架另一侧的端部连接；第二和第三驱动支链的一端分别穿过第一转动支架两侧的矩形通孔，通过转动副构件两侧的通孔用销钉与矩形通孔长度方向的框壁上的通孔转动连接，第二和第三驱动支链的另一端通过转动铰链与动平台两侧支耳的通孔转动连接；第四驱动支链的一端分别穿过第二转动支架的矩形通孔，通过转动副构件两侧的通孔用销钉与矩形通孔长度方向的框壁转动连接，第四驱动支链的另一端通过转动铰链与动平台一侧的U形转动叉转动连接，U形转动叉与动平台铰接；执行器通过转动铰链与动平台底部连接；

结构二：所述四自由度混联机构包括执行器、下端连接件、动平台、动平台支架、第一随动支链、结构相同的第二、第三和第四驱动支链、第一固定支架、第二固定支架，其中第一固定支架为长方形框体，其中心设有上下贯穿的矩形通孔，其两侧分别设有上下贯穿的矩形通孔，在矩形通孔长度方向的框壁上均设有相对的通孔，在第一固定支架宽度方向的两侧外框壁上均设有与其固连的伸出轴；第二固定支架为设有上下贯穿通孔的长方形框体，其宽度方向的两侧 外框壁上均设有与其固连的伸出轴，通孔内设有长方形框体的转动块，转动块的长度方向上设置有与其固连的伸出轴，转动块宽度方向上设置有贯穿两侧壁框的通孔，该转动块的伸出轴与长度方向的支架框壁转动连接；动平台支架为长方体，其两侧各设有上下贯穿的矩形通孔，其长度方向的框壁上均设有相对的通孔，其长度方向的两侧的外壁上均设有伸出轴；动平台为U形结构，其两端上部分别设有相对的通孔，其底部设有两个支耳，支耳上设有相对的通孔；

所述第一随动支链的结构与结构一的相同，第一随动支链一端贯穿第一固定支架的中部，通过套筒与第一固定支架铰接，其另一端通过伸缩杆与动平台支架中部固连；

所述结构相同的第二、第三和第四驱动支链的结构与结构一的相同，第二和第三驱动支链的一端分别穿过第一固定支架两侧的矩形通孔，通过转动副构件两侧的通孔用销钉与矩形通孔长度方向的框壁上的通孔转动连接，第二和第三驱动支链的另一端通过转动铰链与动平台支架两侧的通孔转动连接；动平台支架通过两侧的伸出轴与动平台两端的通孔铰链；第四驱动支链的一端分别穿过第二固定支架的转动块框体，通过转动副构件两侧的伸出轴与转动块铰接，第四驱动支链的另一端通过转动铰链与动平台的支耳转动连接；执行器通过下端连接件与动平台底部连接。

2.根据权利要求1所述的由四自由度混联机构组成的五自由度混联机器人，其特征在于：所述结构一和结构二的四自由度混联机构中的第二驱动支链、第三驱动支链和第四驱动支链还能够采用液压或气压驱动结构替换伺服电机。