[实用新型]用于测量或分拣的三移动一转动并联机构

说明书

本实用新型涉及并联机器人领域，具体公开了用于测量或分拣的三移动一转动并联机构，包括定平台、动平台和连接支链，连接支链包括第一支链单元、第二支链和第三支链；第一支链单元包括“Y”型的连接杆以及两个第一支链，第一支链包括依次设置的圆柱副、第二转动副和第三转动副，第一支链中的第三转动副与连接杆的第一端连接，另一个第一支链中的第三转动副与连接杆的第二端连接；连接杆的第三端与动平台之间设有第四转动副；圆柱副设置在定平台上；第二支链包括依次设置的第一移动副、第一球副和第二球副，第一移动副设置在定平台上，第二球副设置在动平台上。本方案能实现动平台的三移动和一转动。

技术领域

本实用新型属于并联机器人领域，具体涉及用于测量或分拣的三移动一转动并联机构。

背景技术

并联机器人为动平台和定平台通过至少两个独立的运动链相连接，机构具有两个或两个以上自由度，且以并联方式驱动的一种闭环机构；此闭环机构的运作无累积误差，精度较高；驱动装置可置于定平台上或接近定平台的位置，使运动部分重量轻，速度高，动态响应好。

常见的并联机器人是由定平台、动平台和若干条支链构成，各支链的一端与定平台铰接，而另一端与动平台铰接，通过控制各支链来控制动平台的运动，动平台末端执行器实现对物体的夹持或搬运。在并联机器人的运动过程中，并联机构的自由度是末端执行器实现空间多自由度运动的保证；当动平台需要实现空间三维移动并调整绕Z轴的姿态时，就需要并联机构具有三移动和一转动自由度。

实用新型内容

本实用新型意在提供用于测量或分拣的三移动一转动并联机构，实现动平台的三移动和一转动。

为了达到上述目的，本实用新型的基础方案如下：用于测量或分拣的三移动一转动并联机构，包括定平台和动平台，还包括连接支链，所述连接支链包括第一支链单元、第二支链和第三支链；

所述第一支链单元包括“Y”型的连接杆以及两个第一支链，第一支链包括依次设置的圆柱副、第二转动副和第三转动副，连接杆的其中两端分别与两个第一支链的第三转动副连接；所述连接杆的第三端与动平台之间设有第四转动副；所述圆柱副设置在定平台上，两圆柱副轴线互相垂直；

所述第二支链包括依次设置的第一移动副、第一球副和第二球副，所述第一移动副设置在定平台上，第二球副设置在动平台上；所述第三支链包括依次设置的第二移动副、第三球副和第四球副，所述第二移动副设置在定平台上，第四球副设置在动平台上；所述第一移动副的导轨与第二移动副的导轨垂直且相交。

基础方案的原理及其优点：在使用时，第一移动副、第二移动副和2个圆柱副均可为作为动力的输入端，能够通过转动圆柱副、移动第一移动副或移动第二移动副来带动整个并联机构中各构件同步转动或者移动，进而带动动平台运动；动平台移动或者转动时能够进行坐标测量或者用于分拣物品。

当定平台与坐标系中的X轴和Y轴的平面共面时，第一支链单元中两个第一支链的自由度均为三移动一转动，且两个第一支链绕X轴或Y轴转动，两个第一支链通过“Y”型的连接杆连接后自由度也为三移动一转动，此时的第一支链单元绕Z轴转动。由于第二支链和第三支链均为6个自由度，对动平台无约束，所以整个并联机构的自由度也为三移动一转动，且转动时绕Z轴转动。运动机构启动时，能够带动动平台在横向、纵向和竖直方向上移动，同时动平台在第一支链单元、第二支链和第三支链的推动下也产生了转动，能够有效地对横向、纵向和竖直方向的坐标进行测量；也能带动物体沿X、Y和Z方向的移动及绕Z轴的转动。

综上所述，相较于现有技术中的一移动一转动或二移动一转动的自由度更多，能够让动平台具有更多的移动自由度；第一支链单元中采用了2个第一支链，2个第一支链在并联之后与连接杆连接，能够在保证动平台自由度的同时，提高整个并联机构转动或者移动时的稳定性。

进一步，所述圆柱副转动的轴线、第二转动副转动的轴线和第三转动副转动的轴线均相互平行。