[实用新型]一种五自由度混联机器人

权利要求书

1.一种五自由度混联机器人，其特征在于：包括定平台（P）、动平台（Q）、复杂支链Ⅰ、简单支链Ⅱ、复杂支链Ⅲ、简单支链Ⅳ；

所述复杂支链Ⅰ对动平台（Q）产生三维移动和一维转动的作用；

所述简单支链Ⅱ为能实现空间6自由度运动的串联链，不对动平台（Q）运动产生约束；

所述复杂支链Ⅲ为对动平台（Q）产生三维移动和一维转动的作用；复杂支链Ⅲ采用的结构与复杂支链Ⅰ相同；

所述定平台（P）、动平台（Q）通过复杂支链Ⅰ、简单支链Ⅱ、复杂支链Ⅲ三条支链连接构成了并联机构，简单支链Ⅳ与动平台（Q）中心点连接，整体形成了混联机构；三条支链的复合运动构成了动平台（Q）的输出运动为三维移动，该三维移动与简单支链Ⅳ产生的空间二维转动共同构成简单支链Ⅳ的刀具（8）输出的末端运动为三维移动和两维转动。

2.根据权利要求1所述的五自由度混联机器人，其特征在于：所述动平台（Q）采用任意三角形形式配置；定平台（P）采用任意形式配置。

3.根据权利要求1所述的五自由度混联机器人，其特征在于：所述简单支链Ⅱ一端的运动副与动平台（Q）的一个角连接，复杂支链Ⅰ、复杂支链Ⅲ一端分别与动平台（Q）的另外两个角焊接连接，复杂支链Ⅰ、简单支链Ⅱ、复杂支链Ⅲ另一端通过运动副与定平台（P）连接，简单支链Ⅳ一端的转动副与动平台（Q）的中心点连接；复杂支链Ⅲ与定平台（P）连接的运动副、复杂支链Ⅰ与定平台（P）连接的运动副轴线垂直，使得复杂支链Ⅰ、简单支链Ⅱ、复杂支链Ⅲ这三条支链与定平台（P）的连接点构成直角三角形，三条支链互不相交。

4.根据权利要求3所述的五自由度混联机器人，其特征在于：与动平台（Q）的三个角连接的三条支链一端分别为：复杂支链Ⅰ、复杂支链Ⅲ的一端为连接杆，简单支链Ⅱ一端为球副或虎克铰；作为驱动副的与定平台（P）连接的复杂支链Ⅰ、简单支链Ⅱ、复杂支链Ⅲ另一端的运动副为转动副或者移动副。

5.根据权利要求1所述的五自由度混联机器人，其特征在于：所述复杂支链Ⅰ由转动副R11、转动副R12、转动副R13、四个转动副构成的平行四边形机构ABCD、第一连接杆（1）、第二连接杆（2）组成；其中，第一连接杆（1）的一端与动平台（Q）的一个角焊接，第一连接杆（1）另一端通过转动副R11与平行四边形机构ABCD的一条边中点连接，平行四边形机构ABCD该条边的另一对边中点通过转动副R12与第二连接杆（2）一端连接，第二连接杆（2）的另一端直接通过转动副R13与定平台（P）连接，作为驱动副的转动副R13能由移动副替代，转动副R11、转动副R12、转动副R13的轴线平行，该复杂支链Ⅰ能实现空间三维移动和一维转动运动。

6.根据权利要求1所述的五自由度混联机器人，其特征在于：所述复杂支链Ⅲ由转动副R31、转动副R32、转动副R33、四个转动副构成的平行四边形机构EFGH、第五连接杆（5）、第六连接杆（6）组成；其中，第五连接杆（5）的一端直接与动平台（Q）的一个角焊接，第五连接杆另一端通过转动副R31与平行四边形机构EFGH的一条边中点连接，平行四边形机构EFGH该条边的另一对边中点通过转动副R32与第六连接杆（6）一端连接，第六连接杆（6）的另一端直接通过转动副R33与定平台（P）连接，作为驱动副的转动副R33能由移动副替代，转动副R31、转动副R32、转动副R33的轴线平行，该复杂支链Ⅲ能实现空间三维移动移和一维转动运动。

7.根据权利要求1所述的五自由度混联机器人，其特征在于：所述简单支链Ⅱ由转动副R23、球副S22、球副S21、第三连接杆（3）、第四连接杆（4）组成；其中，第三连接杆（3）一端通过球副S21与动平台（Q）一个角连接，第三连接杆（3）另一端通过球副S22与第四连接杆（4）一端连接，第四连接杆（4）的另一端通过转动副R23与定平台（P）连接，作为驱动副的转动副R23能由移动副替代，球副S21能由虎克铰代替。

8.根据权利要求1所述的五自由度混联机器人，其特征在于：所述简单支链Ⅳ由转动副R41、转动副R42、第七连接杆（7）、刀具（8）组成；其中，第七连接杆（7）一端通过转动副R41与动平台（Q）中心点连接，第七连接杆（7）另一端通过转动副R42与刀具（8）连接，转动副R41的轴线与动平台（Q）垂直，转动副R41的轴线与转动副R42轴线垂直。