[发明专利]一种变胞并联机器人

权利要求书

1.一种变胞并联机器人，其特征在于：包括固定平台（1）和运动平台（2），所述固定平台（1）和运动平台（2）通过三条呈圆周均布的变胞混联支链相连，三条所述变胞混联支链的结构相同，分别为第一变胞混联支链（3）、第二变胞混联支链（4）和第三变胞混联支链（5），所述第一变胞混联支链（3）、第二变胞混联支链（4）和第三变胞混联支链（5）分别通过第一连接杆（6）、第二连接杆（7）和第三连接杆（8）与所述运动平台（2）相连，所述第一连接杆（6）、第二连接杆（7）和第三连接杆（8）结构相同均设计为L状且与所述运动平台（2）连接为一体结构；

所述变胞混联支链包括一个变胞单环闭链和一个四自由度串联支链，所述变胞单环闭链连接在所述固定平台（1）上，所述四自由度串联支链的顶端连接在所述运动平台（2）上；

所述变胞单环闭链包括一个虎克铰、一个第一移动副（210）、第三转动副（203）、第四转动副（204）和第五转动副（205）；所述虎克铰包括第一转动副（201）和第二转动副（202），所述第一转动副（201）安装在所述固定平台（1）上，所述第一转动副（201）和第二转动副（202）的轴线正交连接，所述第二转动副（202）的上方连接有第一连杆（211）；所述第一移动副（210）安装在所述固定平台（1）上，所述第五转动副（205）通过第四连杆（214）连接在所述第一移动副（210）的移动杆上，所述第五转动副（205）的通过第三连杆（213）与所述第四转动副（204）相连，所述第四转动副（204）与所述第三转动副（203）通过第二连杆（212）相连，所述第三转动副（203）与所述虎克铰之间通过所述第一连杆（211）相连；

所述第一转动副（201）与第五转动副（205）的轴线共线，第一移动副（210）的轴线与所述第一转动副（201）的轴线平行；

所述第一移动副（210）具体包括与所述固定平台（1）相连的两个导向环和插接在所述导向环内的移动杆，两个所述导向环的圆形截面轴线位于同一条直线上，且所述移动杆沿所述导向环的轴线直线移动；

选取第一转动副（201）和第一移动副（210）为变胞单环闭链的输入副，第一连杆（211）为变胞单环闭链的输出构件；当锁死第一转动副（201），驱动第一移动副（210），变胞单环闭链由初始位形切换为子构态A；当锁死第一移动副（210），驱动第一转动副（201），变胞单环闭链由初始位形切换为子构态B；当同时驱动第一转动副（201）和第一移动副（210），变胞单环闭链由初始位形切换为子构态C；当三条变胞混联支链在A、B和C三种不同工作模式间切换时，变胞并联机器人机构相应具有3T3R、3T2R、2T3R、3T1R、2T2R、1T3R、3T、2T1R、1T2R和3R共十种不同的工作模式。

2.根据权利要求1所述的变胞并联机器人，其特征在于：所述四自由度串联支链包括第六转动副（206）、第三移动副（207）和第七转动副（208），所述第六转动副（206）通过转接杆（209）连接在所述变胞单环闭链的第一连杆（211）的中部，所述第六转动副（206）和第三移动副（207）之间通过第五连杆（216）相连，所述第三移动副（207）和所述第七转动副（208）通过第二移动副（215）相连，所述第七转动副（208）与所述运动平台（2）相连；

所述第三移动副（207）和所述第七转动副（208）的轴线正交，所述第三移动副（207）的轴线与所述第二转动副（202）和第三转动副（203）的轴线平行。

3.根据权利要求1所述的变胞并联机器人，其特征在于：所述四自由度串联支链包括圆柱副（207-1）和第七转动副（208），所述圆柱副（207-1）连接在第五连杆（216）上，所述第五连杆（216）通过转接杆（209）连接在所述变胞单环闭链的第一连杆（211）的中部，所述圆柱副（207-1）和所述第七转动副（208）通过第二移动副（215）相连，所述第七转动副（208）与所述运动平台（2）相连；

所述圆柱副（207-1）和所述第七转动副（208）的轴线正交，所述圆柱副（207-1）的轴线与所述第二转动副（202）和第三转动副（203）的轴线平行。