[发明专利]具有两种三移动一转动运动模式的并联机构

说明书

本发明公开的一种具有两种三移动一转动运动模式的并联机构，包括动平台和定平台，动平台分别通过第一支链、第二支链、第三支链和第四支链与定平台连接；本发明公开的并联机构通过设置四个支链将动平台和定平台连接起来，并且支链中使用移动副和转动副，通过两个直接连接的转动副构成万向铰，实现支链向各个方向的灵活运动；本发明的并联机构的整体易于制造，控制简单，灵活性好，尤其可以适用于汽车保险杠喷漆，在喷涂时该机构能够适应不同形状保险杠，进而提高生产效率。

技术领域

本发明属于机器人技术领域，涉及一种具有两种三移动一转动运动模式的并联机构。

背景技术

并联机器人机构为空间多自由度多环闭链形式。自上世纪八十年代以来，并联机构因其具有刚度高、承载能力大、累积误差小、动态特性好、结构紧凑等特点而在虚拟轴机床、微动操作台、运动模拟器以及多维力传感器等行业领域获得广泛应用。并联机构具有2、3、4、5或6个自由度，目前，对6个自由度并联机构的研究较为全面和深入，但并联机构自由度的减少将使得机构结构更为简单，制造和控制成本相对较低，故在满足预期工作要求的情况下，少自由度并联机器人有其独特的优势。

具有多种运动模式的并联机构，在机构奇异位形下，具有运动分岔的特性，可以通过较少的驱动副和支链实现多种运动模式，从而适应多种不同的工作需要。并且这类机构的运动模式变换，不需要对机构进行重新组装，运动模式的变换速度快、过程简便。例如某轻载工况下需要机器人末端执行器能高速高加速度的实现定位、抓取等动作，此时并联机器人可更好的发挥其自身优势。

目前，具有两种运动模式的三移动一转动(3T1R)四自由度并联机构比较少见，本发明的并联机构，其中一种三移动一转动(3T1R)的运动模式下，转动自由度的轴线是固定的，另外一种三移动一转动的运动模式下，转动自由度的轴线是变化的。这类新型并联机构在运动仿真、机器装配、分拣抓取、并联机床等领域具有一定的应用前景。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有两种三移动一转动运动模式的并联机构，解决了现有四自由度的并联机构运动模式单一，不满足工业上一机多用的要求，导致使用不方便的问题。

本发明所采用的技术方案是，具有两种三移动一转动运动模式的并联机构，包括动平台和定平台，动平台分别通过第一支链、第二支链、第三支链和第四支链与定平台连接，第一支链和第三支链相对设置在动平台底面两对角处，第二支链和第四支链相对设置在动平台底面的另外两对角处，第一支链和第三支链的结构相似，驱动副位置不同，第二支链和第四支链的结构相似，驱动副位置不同；

第一支链中包括移动副P₁₁、第一连杆、移动副P₁₂、第二连杆、移动副P₁₃、第三连杆、转动副R₁₄和转动副R₁₅；

第二支链中包括移动副P₂₁、第八连杆、移动副P₂₂、第七连杆、移动副P₂₃、第六连杆、转动副R₂₄、第五连杆、转动副R₂₅。

本发明的其他特点还在于，

第一支链包括与定平台连接的移动副P₁₁，移动副P₁₁依次连接第一连杆、移动副P₁₂、第二连杆、移动副P₁₃、第三连杆、转动副R₁₄和转动副R₁₅，转动副R₁₄和转动副R₁₅连接构成万向铰，转动副R₁₅连接在动平台。