[发明专利]一种六自由度并联机器人机构

说明书

本发明公开了一种六自由度并联机器人机构，包括静平台、动平台和并联连接在这两者之间的三条双驱动复合运动支链；所述双驱动复合运动支链由平面五杆机构组成，该结构包含两个驱动装置，用来驱动支链中的两个驱动组件；静平台与双驱动复合运动支链之间通过转动副相连，动平台与双驱动复合运动支链之间通过球铰相连；本发明的六自由度并联机器人机构，相比其他六自由度并联机器人机构，本发明机构中动平台只受三条复合运动支链的约束，运动支链数目少，具有转动能力大和工作空间大等优点。

技术领域

本发明属于工业机器人领域，特别是一种六自由度并联机器人机构。

背景技术

并联机器人机构可定义为动平台和静平台通过至少两个独立的运动支链相连接,具有两个及两个以上自由度,且以并联方式驱动的一种闭环机构。并联机器人机构具有运动精度高,刚度大,动态响应好等特点。目前大部分的六自由度并联机构中连接运动平台的支链数量为6个或者6个以上，加上运动铰链的结构限制，使得其运动平台的转动能力较差。专利CN106363616A所公布的一种六自由度并联机器人机构，该机构的运动平台和固定平台之间分布有六条支链，每条支链由伺服电机驱动的主动臂和从动臂组成，六组支链两两一组均匀分布在运动平台四周，并联机构的工作空间是各支链的可达空间的交集，支链越多交集越少，其工作就越小。专利CN107053141A所公布的一种全域恒平衡重载六自由度并联机器人机构，所述包括固定平台、运动平台、承重平台、六条结构完全相同的驱动分支和三条承重分支，三条承重分支连接在固定平台和承重平台之间，承重平台与运动平台之间再通过第二球铰连接，该机构连接运动平台的支链总数为7个，这将极大地制约运动平台的姿态能力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种六自由度并联机器人机构，以提供一种运动支链数目少、支链之间不易相互干涉、动平台转动能力大和工作空间大的机器人机构。

实现本发明目的的技术解决方案为：

一种六自由度并联机器人机构，包括静平、动平台以及并联连接在静平台和动平台之间的三条双驱动复合运动支链；所述双驱动复合运动支链包括转动杆以及分别通过转动副连接在转动杆两端的第一驱动组件、第二驱动组件；所述转动杆和静平台之间通过转动副相连；所述第一驱动组件包括相连接并可相对运动的第一连接件、第二连接件；所述第二驱动组件包括相连接并可相对运动的第三连接件、第四连接件；所述第一连接件、第三连接件均通过转动副与转动杆相连；所述第一连接件和第三连接件与转动杆连接的转动副的轴线均垂直于转动杆与静平台相连的转动副的轴线并与之共面；

所述第四连接件通过转动副与第二连接件相连；且所述第一连接件和第三连接件与转动杆连接的转动副的轴线均平行于第四连接件与第二连接件连接的转动副；所述转动杆、第一连接件、第二连接件、第四连接件第一连接件依次相连形成一个封闭的平面五杆机构；所述第一驱动组件、第二驱动组件分别设有驱动机构，用于驱动第一驱动组件、第二驱动组件的运动；所述动平台与第二连接件之间通过球铰相连。

本发明与现有技术相比，其显著优点是：

连接在静平台和动平台之间的并联机构采用双驱动复合运动支链结构，该结构包含两个驱动装置，用来驱动支链中的两个驱动组件，实现了动平台与静平台之间并联连接三条运动支链却达到了动平台具有六个运动自由度的效果，由于支链数目少，所以支链之间不易相互干涉，动平台转动能力大、工作空间大；双驱动复合运动支链结构包括转动副和移动副两种连接结构，而且可以实现不同的布置方式，分别适用于不同的应用场景，扩展了机构的使用范围。

附图说明

图1为本发明实施例1的结构示意图。

图2为本发明实施例1的静平台与中心轴转动副连接示意图。

图3为本发明实施例2的结构示意图。

图4为本发明实施例3的结构示意图。

图5为本发明实施例4的结构示意图。