[发明专利]一种冗余驱动平面两自由度并联打磨机器人的运动机构

说明书

本发明涉及机器人技术领域。目的是提供一种冗余驱动的平面两自由度并联打磨机器人，该机器人应具有结构简单、刚度高、无奇异等优点。技术方案是一种冗余驱动平面两自由度并联打磨机器人的运动机构，其特征在于：所述并联机构包括动平台以及并联连接在机架与动平台之间的一条第一分支、一条第二分支和一条第三分支；所述第一分支包括依次连接在机架与动平台之间的第一导轨、第一滑块以及两端分别通过转动副再并联相接的第二连杆与第三连杆；所述第二连杆与第三连杆长度相等且相互平行布置；上述转动副轴线相互平行且均垂直于第一导轨轴线。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，具体是一种冗余驱动平面两自由度并联打磨机器人的运动机构。

背景技术

打磨车间的环境恶劣，这是众所周知的；机器人打磨有利于人们身心健康、提高工厂在打磨工序的生产效率、提高产品质量、降低工作强度、提升工厂的竞争力以及促进产业转型升级，更有助于提高整个社会生产的自动化水平。但是由于打磨工件的不规则性和工艺要求的复杂性，使得工业机器人打磨应用所需要求也十分严格；为获得好的打磨精度，对机器人的刚度也有较高的要求。

当前应用于打磨作业的大部分是串联式机器人(例如CN111421435A，CN111086013A)。这类机器人灵活性好，但存在误差累积、精度低、结构刚度差等不足。还有少部分使用了并联式机器人如(CN211029473U)，该机器人具有便于调节且方便使用、刚度较高等优点,但却存在空间小和奇异性等缺点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服上述背景技术存在的不足，提供一种冗余驱动的平面两自由度并联打磨机器人，该机器人应具有结构简单、刚度高、无奇异等优点。

本发明的技术方案是：

一种冗余驱动平面两自由度并联打磨机器人的运动机构，包括并联机构、安装在动平台上的打磨机构以及机架；其特征在于：

所述并联机构包括动平台以及并联连接在机架与动平台之间的一条第一分支、一条第二分支和一条第三分支；所述第一分支包括依次连接在机架与动平台之间的第一导轨、第一滑块以及两端分别通过转动副再并联相接的第二连杆与第三连杆；所述第二连杆与第三连杆长度相等且相互平行布置；上述转动副轴线相互平行且均垂直于第一导轨轴线；

所述第二分支包括依次连接在机架与动平台之间的第二导轨、第二滑块、第五转动副、第一连杆以及第六转动副；所述第一连杆轴线、第二连杆轴线以及第三连杆轴线处于同一运动平面；上述转动副轴线相互平行且均垂直于第二导轨轴线；所述第二导轨由第一导轨替代或者第二导轨轴线与第一导轨轴线共线且连为一体；所述第一连杆与第二连杆长度相等；或者，

所述第二分支与第一分支结构相同且由第一分支替代，并且两个分支中的导轨轴线共线且连为一体；

所述第三分支包括依次连接在机架与动平台之间的第三导轨、第三滑块、第二虎克铰、第四连杆、第一虎克铰；

所述第一分支与第二分支中，所有的连杆轴线处于同一运动平面。

所述第一分支与第二分支中，两分支的所有转动副轴线均相互平行且均垂直于移动副轴线。

第一滑块和第一导轨配合形成第一移动副，所述第二滑块和第二导轨配合形成第二移动副，所述第三滑块和第三导轨配合形成第三移动副。

第二虎克铰与第三滑块连接的转动轴轴线，跟第一虎克铰与动平台连接的转动轴轴线相互平行并且还同时平行于第三移动副轴线；第四连杆与第二虎克铰连接的转动轴轴线，跟第四连杆与第一虎克铰连接的转动轴轴线相互平行。

所述打磨机构位于动平台正下方，打磨机构的中心线垂直于动平台的平面。

本发明的有益的效果是：由于采用了冗余驱动,采用平行四连杆和三个滑块都相互平行的结构，机构具有工作空间大、刚度好、无奇异、结构简单、制造成本低、易于控制等优点；特别适合用于工业打磨领域。