[发明专利]一种变胞并联机器人

说明书

本发明公开了一种变胞并联机器人，包括固定平台和运动平台，所述固定平台和运动平台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、第二变胞混联支链和第三变胞混联支链，第一变胞混联支链、第二变胞混联支链和第三变胞混联支链分别通过第一连接杆、第二连接杆和第三连接杆与运动平台相连，第一、第二、第三连接杆结构相同且与运动平台连接为一体结构。本发明结构紧凑，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，该变胞并联机器人机构相应可具有3T3R、3T2R、2T3R、3T1R、2T2R、1T3R、3T、2T1R、1T2R和3R共十种不同的工作模式，满足实际工程的不同工作任务需求变换其拓扑结构和自由度。

技术领域

本发明涉及机构学与机器人学领域，尤其涉及一种变胞并联机器人。

背景技术

在机构学与机器人学发展的早期阶段，人们普遍关注的是具有固定自由度和单一工作模式的传统机器人机构。

然而，随着科学技术的发展，具有多个工作阶段、多功能和灵巧操作能力的集成化装备的需求与日俱增。特别是在工业生产和生活应用中的机器人领域，对具有能够实现多种不同工作模式转换，进而适应不同工作任务需求的一体化机器人系统有着更多的需求。

发明内容

本发明针对现有技术之不足，提出一种变胞并联机器人机构，其可根据实际工程的不同工作任务需求变换其拓扑结构和自由度。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明一种变胞并联机器人，包括固定平台和运动平台，所述固定平台和运动平台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、第二变胞混联支链和第三变胞混联支链，所述第一变胞混联支链、第二变胞混联支链和第三变胞混联支链分别通过第一连接杆、第二连接杆和第三连接杆与所述运动平台相连，所述第一连接杆、第二连接杆和第三连接杆结构相同均设计为L状且与所述运动平台连接为一体结构。

进一步的，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上，所述四自由度串联支链的顶端连接在所述运动平台上。

再进一步的，所述变胞单环闭链包括一个虎克铰、一个第一移动副、第三转动副、第四转动副和第五转动副，所述虎克铰包括第一转动副和第二转动副，所述第一转动副安装在所述固定平台上，所述第一转动副和第二转动副的轴线正交连接，所述第二转动副的上方连接有第一连杆；所述第一移动副安装在所述固定平台上，所述第五转动副通过第四连杆连接在所述第一移动副的第一移动杆上，所述第五转动副的通过第三连杆与所述第四转动副相连，所述第四转动副与所述第三转动副通过第二连杆相连，所述第三转动副与所述虎克铰之间通过所述第一连杆相连；所述第一转动副与第五转动副的轴线共线，第一移动副的轴线与所述第一转动副的轴线平行。

再进一步的，所述四自由度串联支链包括第六转动副、第七转动副和第八转动副，所述第六转动副通过转接杆连接在所述变胞单环闭链的第一连杆的中部，所述第六转动副和第七转动副之间通过第五连杆相连，所述第七转动副和所述第八转动副通过第二移动副相连，所述第八转动副与所述运动平台相连；所述第七转动副和所述第八转动副的轴线平行，所述第六转动副的轴线与所述第七转动副和所述第八转动副的轴线正交，所述第六转动副的轴线与所述第二转动副和第三转动副的轴线平行。

再进一步的，所述四自由度串联支链包括第六转动副、第七转动副和第八转动副，所述第六转动副通过转接杆连接在所述变胞单环闭链的第一连杆的中部，所述第六转动副和第七转动副之间正交布置相连为虎克铰结构，所述第七转动副和所述第八转动副通过第二移动副相连，所述第八转动副与所述运动平台相连；所述第七转动副和所述第八转动副的轴线平行，所述第六转动副的轴线与所述第七转动副和所述第八转动副的轴线正交，所述第六转动副的轴线与所述第二转动副和第三转动副的轴线平行。