[发明专利]一种用于双机器人协同轨迹测量的串并联机构

权利要求书

1.一种用于双机器人协同轨迹测量的串并联机构，其特征在于，所述串并联机构包括第一并联机构(2)和第二并联机构(3)；第一并联机构(2)限制着法兰盘沿着X、Y和Z方向转动的自由度，具有沿着X、Y和Z方向移动的自由度；第二并联机构(3)限制着法兰盘沿着X、Y和Z方向移动的自由度，具有沿着X、Y和Z方向转动的自由度；第一并联机构(2)和第二并联机构(3)连接在一起使整个机构具有X、Y和Z三个方向移动自由度和转动自由度；

测量时，第二并联机构左法兰盘(15)与第一并联机构右法兰盘(16)相连接在一起，在获取第一并联机构(2)和第二并联机构(3)的运动学正解的基础上，通过矩阵的转换解出第二并联机构右法兰盘(14)与第一并联机构左法兰盘(20)的姿态差异，实时计算出与第一并联机构左法兰盘(20)连接的第一工业机器人(1)和与第二并联机构右法兰盘(14)连接的第二工业机器人(4)之间的姿态差异；

其中，Z方向是指第一并联机构(2)和第二并联机构(3)的轴中心线的延伸方向，X方向、Y方向均垂直于Z方向，且与第一并联机构左法兰盘(20)的平面平行。

2.根据权利要求1所述的用于双机器人协同轨迹测量的串并联机构，其特征在于，所述第一并联机构右法兰盘(16)上设有圆锥体突出部和半球体突出部，所述第二并联机构左法兰盘(15)上设有圆锥体凹槽和半球体凹槽，所述圆锥体突出部的位置与圆锥体凹槽位置对应，所述半球体突出部的位置与半球体凹槽的位置对应。

3.根据权利要求1所述的用于双机器人协同轨迹测量的串并联机构，其特征在于，所述第一并联机构右法兰盘(16)上设有多个圆柱形凹槽，每个圆柱形凹槽内安装有磁铁，通过磁性将第一并联机构右法兰盘(16)与第二并联机构左法兰盘(15)连接。

4.根据权利要求1所述的用于双机器人协同轨迹测量的串并联机构，其特征在于，所述第一并联机构(2)还包括四个第一运动支链、一个第二运动支链和三个第一长度计(18)；

所述第二运动支链连接在第一并联机构左法兰盘(20)和第一并联机构右法兰盘(16)之间，用于携带第一并联机构右法兰盘(16)沿Z方向移动；四个所述第一运动支链相对于第一并联机构左法兰盘(20)和第一并联机构右法兰盘(16)对称布置，用于携带第一并联机构右法兰盘(16)沿X和Y方向移动；

两个所述第一长度计(18)固定在两个相邻第一运动支链上，用于测量第一并联机构右法兰盘(16)在X和Y方向上的位移变化量；

另一个所述第一长度计(18)固定在第二运动支链上，用于测量第一并联机构右法兰盘(16)在Z方向上的位移变化量。

5.根据权利要求4所述的用于双机器人协同轨迹测量的串并联机构，其特征在于，所述第一运动支链包括依次连接的转动副(5)、上连杆(6)、下连杆(7)和圆柱副(8)；

所述转动副(5)固接在第一并联机构左法兰盘(20)上，所述上连杆(6)的一端于转动副(5)铰接，另一端与下连杆(7)铰接，所述圆柱副(8)固接在第一并联机构右法兰盘(16)上，下连杆(7)不与上连杆(6)铰接的一端铰接在圆柱副(8)上。

6.根据权利要求4所述的用于双机器人协同轨迹测量的串并联机构，其特征在于，所述第二运动支链包括相互连接的第一伸缩杆(17)和圆形套筒(19)；

所述圆形套筒(19)和第一伸缩杆(17)分别垂直连接在第一并联机构左法兰盘(20)和第一并联机构右法兰盘(16)的两个相对面上，圆形套筒(19)和第一伸缩杆(17)的轴中心线重合；所述第一伸缩杆(17)上设置有挡块，挡块的尺寸大于圆形套筒(19)的内径尺寸。