[发明专利]一种大回转的平面三自由度并联平台在审

专利信息
申请号: 201810186365.6 申请日: 2018-03-07
公开(公告)号: CN108284435A 公开(公告)日: 2018-07-17
发明(设计)人: 姚建涛;陈新博;李海利;曹开彬;陈俊涛;许允斗;赵永生 申请(专利权)人: 燕山大学
主分类号: B25J9/00 分类号: B25J9/00
代理公司: 秦皇岛一诚知识产权事务所(普通合伙) 13116 代理人: 崔凤英
地址: 066004 河北省*** 国省代码: 河北;13
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摘要:
搜索关键词: 驱动模块 平台支撑模块 导轨 平面三自由度 并联平台 对称分布 驱动装置 动平台 上支架 同步带 下支架 导轨滑块 十字滑块 下支撑座 转盘轴承 装置组成 承载力
【说明书】:

一种大回转的平面三自由度并联平台,主要包括平台支撑模块、X向驱动模块和Y向驱动模块,平台支撑模块由动平台、转盘轴承、下支撑座、导轨A、十字滑块、导轨B、导轨C以及机架组成,X向驱动模块包括上支架A、下支架A和前后两个对称分布的同步带驱动装置A以及导轨滑块装置组成,Y向驱动模块包括上支架B、下支架B和前后两个对称分布的同步带驱动装置B组成。本发明可以实现动平台的360°回转,高度较低,设计有平台支撑模块,承载力较大。

技术领域 本发明属于并联机构领域,特别涉及三自由度并联平台。

背景技术 1931年,Gwinnett开发了基于球面的并联机构平台。1965年,著名学者Stewart在其论文中首次详细阐述了6-DOF平台的机构分析,并将其应用于飞行模拟中。在国内,燕山大学的黄真教授在1961年研制出我国第一台六自由度并联机器人样机。随后的几十年里,随着技术及理论的发展,并联平台的性能不断改善。并联平台技术在军工领域、航天舰船领域、民用领域发挥着越来越重要的作用。

并联机构按输入形式分类可分为:线性驱动输入并联机器人和旋转驱动输入并联机器人。目前研究较多的是线性驱动输入的并联机器人,这种类型的机器人位置逆解非常简单,且具有唯一性。旋转驱动输入型并联机器人与线性驱动输入并联机器人相比,具有结构更紧凑、惯量更小、承载能力相对更强等优点,但它的旋转输入运动形式决定了位置逆解的多解性和复杂性。

在并联平台的结构设计上,目前在并联平台上应用广泛的是选用多条独立运动支链,多条运动支链独立驱动共同实现动平台的自由度要求。例如对于平面3自由度并联机构,使用3-RRR机构、3-RPR机构,来实现2个移动和1个转动的运动自由度。2017年,中国专利CN205889156U公开了一种三自由度平面柔性并联平台装置,包括三个并联分支、动平台及静平台,每个并联分支包括电机、一根主动杆及一根从动杆,三个并联分析共同运动实现并联平台的运动。2017年,中国专利CN205915333U公开了一种过约束自平衡三自由度并联运动平台,其包括基座、动平台、一个5杆闭环运动链和两条结构完全相同的驱动分支,该三自由度并联平台是通过移动副作为驱动,三分支协调运动实现自由度要求。这种由多条运动支链构成的并联平台难以实现动平台的大角度回转,针对目前这种并联平台的不足,并基于两移一转三自由度平台的特点,提出了一种新型的同步带驱动的三自由度平台,可以实现动平台的大角度回转,增大三自由度的工作空间。

发明内容 本发明的目的是提供一种可实现动平台的360°回转,高度较低,承载力较大的大回转的平面三自由度并联平台。

本发明主要包括有平台支撑模块、X向驱动模块和Y向驱动模块。

其中,平台支撑模块由动平台、转盘轴承、下支撑座、导轨A、十字滑块、导轨B、导轨C以及机架组成。在两个水平的机架之间设有一组竖直机架,两个水平的机架上设有导轨C,在竖直机架的中部设有一组导轨A,在每根导轨A上分别滑动连接有两个滑块A,在每个滑块A的上部固定连接滑块B,滑块A和滑块B垂直相连组成十字滑块,十字滑块为钢质材料。滑块B的上部滑动连接在在导轨B上,导轨B与导轨A相互垂直。在导轨B的上部通过螺钉与下支撑座连接,下支撑座为方形平板,在下支撑座的上部设有动平台。

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