[发明专利]一种具有8M形底座的多自由度并联机械手

说明书

一种具有8M形底座的多自由度并联机械手。其包括8M形底座、动平台以及连接在8M形底座和动平台之间的第一分支、第二分支、第三分支和第四分支；本发明优点：可通过四个电机协调控制左、右摇块机构中滑块在直线导轨上滑动，及与圆弧形导轨相连运动支链中伸缩杆的直线运动，实现动平台的两平动、两转动共四个运动自由度。其中一平动方向可通过控制摇块机构滑块移动而改变，另一平动轨迹曲线为恒定半径圆弧，两转动旋转轴分别为垂直于8M形底座中直线导轨且平行于8M形底座的方向、第一分支上端转动副轴线方向。动平台运动灵活，抗干扰能力强，控制稳定，独特的8M形结构通过转动滑轨的转动能够提供更大的工作空间并能适应更加复杂的工况。

技术领域

本发明属于机械手技术领域，具体为一种具有8M形底座的多自由度并联机械手。

背景技术

随着工业自动化水平的不断提高，机械手已广泛应用于各个领域，产品进行高效的加工、分拣、组装几乎都离不开机械手。其中并联机械手具有精度高、抗干扰性强、运动更稳定等优点。

然而，现有的一些并联机械手仍存在一定的局限性。中国专利申请公开号CN103009378B中公开的一种并联机械手，包括定平台、三条结构相同的PUU支链、动平台，其中三条PUU支链与定平台连接点呈120°分布，通过该三条支链的协调运动可实现动平台的三维移动。但该并联机械手上动平台只能在机架所包围的空间范围内运动，工作空间较小。中国专利申请公开号CN106069236A中公开的一种并联机械手，由十三条连杆互相连接构成多个并联闭环子链，其机械结构及其复杂；中国专利申请公开号CN101693368A中公开的并联机械手，包括三自由度并联转动平台，安装在三自由度并联转动平台上方的三自由度串联移动模块和与三自由度串联移动模块连接的末端执行器模块，其动平台与静平台之间的连接机械结构复杂，增大了控制难度。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种具有8M形底座的多自由度并联机械手。

为了达到上述目的，本发明提供的具有8M形底座的多自由度并联机械手包括8M形底座、动平台以及连接在8M形底座和动平台之间的第一分支、第二分支、第三分支和第四分支；

其中，所述的8M形底座包括两块底板、两根直线导轨和两块支撑板；底板呈扇形，水平设置，两块底板以圆心对接的方式对称布置，每块底板的表面中部凹陷形成有一个扇形凹槽，由此在边缘部位形成凸沿；直线导轨的横截面呈凹字形，两根直线导轨的内端分别连接在两块底板连接处两侧部位的缝隙中，并且两根直线导轨的长度方向位于同一条直线；两块支撑板平行设置在两根直线导轨的内端表面两侧部位；

动平台为倒置的U形块状结构，其中一个相对面的下部分别设有一个对心的球体凹槽；另一个相对面的下端分别设有一个对心的球体槽和一个圆柱；

第一分支包括第一摇块机构、第一下滑块和第一从动臂；其中第一摇块机构包括第一转动滑轨、两根第一连杆和第五下滑块；第一转动滑轨的横截面呈凹字形，一端铰接在8M形底座上两块支撑板的一侧内部；两根第一连杆的上端分别铰接在第一转动滑轨的两侧面外表面中部；第五下滑块为倒T形块，下端的两个凸台插入在8M形底座上的一根直线导轨内部，两根第一连杆的下端分别铰接在第五下滑块的上端两侧部位；第一下滑块的下部为T形块，下端插入在第一转动滑轨的凹槽内，并且第一下滑块的顶面两侧部位分别设有一个凸台；第一从动臂的下端铰接在第一下滑块上的两个凸台上，上端为爪形结构且铰接在动平台的圆柱上而构成转动副；

第二分支包括第二下滑块和第一主动伸缩杆；其中第二下滑块的下端形成有一个能够卡在8M形底座上一块底板的凸沿上弧形段的凹槽，因而能够以该凸沿为导轨进行弧形滑动，第二下滑块的上端设有两块竖直凸台；第一主动伸缩杆由第二从动臂以及下部插入在第二从动臂上部内部的第一主动臂构成；第二从动臂的下端铰接在第二下滑块的两块竖直凸台上；第一主动臂的上端为一球体，该球体连接在动平台的一个球体凹槽内而构成一个球面副，并且上述底板34和球体凹槽位于同一侧；