[发明专利]一种三自由度高速并联机器人机构

说明书

本发明公开了一种三自由度高速并联机器人机构，包括固定架、支撑平台、动平台、布置在所述固定架与动平台之间的第一、第二和第三支链；所述三条支链均包括近架杆、远架杆、转动叉，所述三条支链的转动叉都与支撑平台转动连接或固接，所述近架杆的一端与转动叉连接，另一端与远架杆连接，所述远架杆与动平台连接，所述支撑平台与固定架转动连接。本发明结构巧妙，构结构简单紧凑，运动方式明确，可实现两维平动一维转动，且具有很大的工作空间，且第三支链远架杆之间采用了支撑杆，有利于提高机构的刚度和动态响应特性，有利于实现高速和高加速度。

技术领域

本发明涉及一种机器人机构，特别是一种三自由度高速并联机器人机构。

背景技术

高速并联机器人机构因末端可实现高的速度和加速度，且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。

美国专利US4392776(或EP0065859、JP57194888、ES8307152、EP0065859、IE820902L、IE52774)、US5000653(或WO8700789、EP0232292、ES2001359、DE35287769)、US2005087034(或EP1525957、JP2005125489、DE10349452)、US6212968(或DE19934973)、欧洲专利EP0169473(或JP61109681)、日本专利JP2003275977、JP2003275978、JP2003275987、保加利亚专利BG5129以及中国专利CN1779936等，均涉及了一种三自由度或四自由度SCARA(Selective Compliance Assemble Robot Arm)型机器人。该类机器人的主动臂一端通过转动副与机座连接，主动臂另一端通过回转副与从动臂的一端连接，两转动轴线平行，从而使主动臂与从动臂构成两自由度平面关节串联机器人机构；从动臂的另一端设置有末端执行器，末端执行器相对于从动臂具有一个回转自由度和一个移动自由度，回转自由度的轴线与主动臂及从动臂的回转轴线平行，移动自由度的方向垂直于主动臂及从动臂的运动平面。各驱动装置可直接设置于两相对运动构件的关节上，也可固定在基座上，然后通过传动装置驱动各关节。此类机器人可实现在运动平面内的整周回转，因此具有较大的运动空间，但是，由于采用开环结构，所以主动臂和从动臂的惯性较大，其刚度和精度较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有二维平动一维转动的三自由度高速并联机器人机构。

实现本发明目的的技术解决方案是：

一种三自由度高速并联机器人机构，包括固定架、支撑平台、动平台、布置在所述固定架与动平台之间的第一、第二和第三支链；其特征在于：

所述支撑平台与固定架转动连接；

所述第一支链和第二支链布局在第三支链两侧；

所述第一支链包括第一转动叉、第一驱动装置、第一近架杆、第一上连接轴、平行且等长的两个第一远架杆、至少一个第一支撑杆、第一下连接轴、第一转轴；所述第一转动叉与支撑平台的一侧转动连接，所述第一近架杆的一端转动连接于第一转动叉内，且与所述第一驱动装置的驱动端固接，所述第一近架杆的另一端固接有第一上连接轴，所述平行且等长的两个第一远架杆的一端分别与第一上连接轴的上下端球接，另一端分别与固接在第一转轴上的第一下连接轴的上下端球接，所述平行且等长的两个第一远架杆之间固接有至少一个第一支撑杆，所述第一转轴与动平台的一侧转动连接；