[发明专利]一种两移一转冗余驱动并联机构

说明书

本发明公开了一种两移一转冗余驱动并联机构，包括定平台、动平台两条RRPR支链及两条RURP支链；定平台对称两端分别通过一个RRPR支链与动平台的两端相连，定平台的另一对称两端分别通过一个RURP支链与动平台的另一两端相连；每个所述支链RRPR和RURP中的移动副均为驱动副。本发明由于引入冗余驱动，提高机构的承载能力、驱动稳定性、整体刚度等性能，消除了奇异位型，扩大了工作空间，增加了机构的可操作性等。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，特别涉及到一种两移一转冗余驱动并联机构。

背景技术

由于两移一转三自由度冗余驱动并联机构具有较强的刚度、承载力大、灵巧性好、工作空间大、负载分配性好、运动\力传递性能好等优点，在铣削、冲压、焊接、物流等领域用途广泛，这种机构也可用做五轴混联机床的并联模块，相较于两转一移冗余驱动机构来说，该机构减少了两转动的耦合，更便于控制和分析，与更具有灵活性的两转动串联模块配合，能够提高机床的灵活度和精度等性能，能加工更为复杂的曲面。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种两移一转冗余驱动并联机构，由于引入冗余驱动，提高机构的承载能力、驱动稳定性、整体刚度等性能，消除了奇异位型，扩大了工作空间，增加了机构的可操作性等。

为实现上述目的，本发明是根据以下技术方案实现的：

一种两移一转冗余驱动并联机构，其特征在于：包括定平台、动平台、第一支链、第二支链、第三支链、第四支链，所述定平台为长方形板状平台，平台上两端设置有两竖直向上的滑道，所述动平台为十字形板状结构，所述定平台的对称两端各自分别通过第二支链、第四支链与动平台的两端相连，所述定平台的另一对称两端各自分别通过第一支链、第三支链与所述动平台的另一两端相连，其中第一支链、第二支链、第三支链、第四支链的移动副均为驱动副，驱动副均采用电缸直线驱动。

上述技术方案中，所述第二支链和所述第四支链都为RRPR支链，所述RRPR支链包括第一转动副、第二转动副、第一移动副、第三转动副以及第一连杆、第二连杆和第三连杆；所述第一连杆的顶端通过第一转动副与动平台的一端相连，第二连杆的顶端通过第二转动副与第一连杆的底端相连，第三连杆的顶端通过第一移动副与第二连杆的底端相连，第三连杆的底端通过第三转动副与定平台的一端相连。

上述技术方案中，所述第一支链和所述第三支链都为RURP支链，所述RURP支链包括第四转动副、万向节、第五转动副、第二移动副、以及第四连杆、第五连杆、第六连杆和第七连杆；所述第四连杆的顶端通过第四转动副与动平台的一端相连，第五连杆中的一个转动副与第四连杆的底端通过一个转动副相连，第五连杆中的另一个转动副与第六连杆的顶端通过一个转动副相连，第五连杆的两个转动副轴线相互垂直，构成万向节的运动副第六连杆的底端通过第五转动副与第七连杆的一端相连，第七连杆的另一端通过第二移动副与所述定平台设立的滑道相连。

上述技术方案中，每个所述的RRPR支链中，第一转动副的转动轴线垂直于第二、三转动副的转动轴线，第二转动副的转动轴线平行于第三转动副的转动轴线，第一移动副方向沿着第二和第三转动副的转动轴线的公垂线方向。

上述技术方案中，第二支链中的第一转动副与第四支链中的第一转动副共轴；第四支链中的第二转动副与第二支链中的第二转动副平行。

上述技术方案中，每个所述的RURP支链中，第四转动副的转动轴线垂直于第五转动副的转动轴线，第四转动副的转动轴线平行于万向节中的一个转动副的转动轴线，第五转动副的转动轴线平行于万向节中的另一个转动副的转动轴线，第二移动副的方向为竖直向上。