[发明专利]四自由度并联机器人

说明书

技术领域

本发明涉及工业机器人领域，尤其是涉及一种四自由度并联机器人。

背景技术

自第一代Delta机器人问世以来，发展至今已有一百多年历史，现有的Delta机器人为三杆三自由度结构，外形呈倒三角形，该机器人有以下优点：1、刚度质量比大；2、动态性能优越；3、运动精度高；4、结构紧凑灵活性强；5、使用寿命长。

基于上述高精度、快速等固有优点，并联机器人被广泛应用于工业、医疗等行业。但在其具有这些优点的同时，现有的Delta并联机器人也有其适用工作空间小、开发难度大、运动耦合复杂、结构分析困难的局限性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种结构稳固，结构分析简单的四自由度并联机器人。

为实现上述目的，本发明提出如下技术方案：一种四自由度并联机器人，包括框架、固定在框架上的静平台、至少两组摆动驱动机构和运动执行机构，两组摆动驱动机构均安装在各自对应的静平台上，所述运动执行机构包括第一动平台、第二动平台、导向机构和执行件，一组所述摆动驱动机构连接到所述第一动平台上，另一组所述摆动驱动机构连接到所述第二动平台上，分别为两个动平台提供动能；所述导向机构连接第一、第二动平台，所述执行件一端与第一动平台固定相连，另一端与框架相连，所述第一和第二动平台将动能传递给执行件。

优选地，两组摆动驱动机构正交分布，且一组摆动驱动机构由两个相对设置的摆动驱动机构组成。

优选地，所述摆动驱动机构包括减速机、驱动电机、摆动连杆和运动支链，所述减速机安装在所述静平台上，所述驱动电机与减速机相连，所述运动支链通过摆动连杆与减速机相连。

优选地，所述框架包括外边框，及由框架中部向下凹陷形成的执行件固定部，所述静平台固定于所述外边框上。

优选地，所述框架呈一扁平的长方体状，所述外边框的每一边的表面上固定一静平台。

优选地，所述第一动平台和第二动平台上下分布，所述导向机构一端固定在第一动平台上，另一端穿出第二动平台。

优选地，所述导向机构为丝杆导向机构，其包括丝杆、第一导向轴和第二导向轴，三个丝杆并行排布，且丝杆位于第一导向轴和第二导向轴之间。

优选地，所述运动支链包括第一分支链、第二分支链和一连接件，所述连接件穿过摆动连杆的端部，所述第一分支链和第二分支链的一端分别连接到连接件的两端，另一端均连接到第一动平台或第二动平台上。

优选地，所述第一分支链、第二分支链平行。

优选地，所述执行件一端连接于第一动平台的中心，另一端固定到框架的执行件固定部上。

优选地，所述静平台包括一平台固定部和摆动机构安装部，所述平台固定部固定于框架上，所述摆动机构安装部由平台固定部的上表面垂直向上延伸形成。

优选地，所述摆动机构安装部上开设一供减速机贯穿安装的穿孔。

本发明的有益效果是：基于现有的Delta并联机器人，将其运动副由原来的三个转动副变为四个转动副的配合，在满足功能的前提下具有以下优点：1、结构稳固；2、多出一个自由度，动作更灵活，运用范围更广；3、负载分担由三杆变为四杆，增大负载。

附图说明

图1是本发明的立体结构示意图；

附图标记：

1、框架，11、外边框，12、执行件固定部，2、静平台，21、平台固定部，22、摆动机构安装部，23、穿孔，3、第一摆动驱动机构，31、减速机，32、驱动电机，33、摆动连杆，34、运动支链，341、第一分支链，342、第二分支链，343、连接件，4、第二摆动驱动机构，5、第三摆动驱动机构，6、第四摆动驱动机构，7、运动执行机构，71、第一动平台，72、第二动平台，73、导向机构，731、丝杆，732、第一导向轴，733、第二导向轴，74、执行件，75、导向机构安装部。

具体实施方式

下面将结合本发明的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。

如图1所示，本发明所揭示的一种四自由度并联机器人，包括：框架1、至少四个静平台2、摆动驱动机构和运动执行机构，静平台2固定于框架1上，摆动驱动机构安装于静平台2上，运动执行机构与摆动驱动机构相连，摆动驱动机构和运动执行机构为机器人提供三维空间上的自由度，令机器人在确定的空间范围内灵活运动。