[发明专利]一种具有矩形工作空间的SCARA运动并联机构

摘要

一种具有矩形工作空间的SCARA运动并联机构，涉及并联机器人领域。SCARA运动并联机构包括固定平台、电机减速器组合、运动平台、子平台和运动支链；运动支链包括回转副、驱动臂、平面柔性弹簧和平行四边形结构；第二、第四支链之间由第一子平台连接，并与运动平台通过转动副连接，第一、第三支链之间由第二子平台连接，并与运动平台通过螺旋副连接；该空间并联机构通过四个主动回转副输入运动，使两个子平台之间在空间内移动并产生沿竖直方向的相对运动，从而SCARA运动并联机构实现空间内的三维移动和竖直方向的转动。该并联机构为非轴对称结构，减小占地面积，能产生相对狭长的工作空间，更贴合拾取机器人末端执行器的分布区域。

主权项

一种具有矩形工作空间的SCARA运动并联机构，其特征在于，包括固定平台(1)、电机减速器组合(2)、运动平台(7)、子平台和运动支链；所述的运动支链设置于固定平台(1)和运动平台(7)之间，共四个，具有相同的结构；第一运动支链(12)和第二运动支链(13)布置于固定平台(1)的一侧，第三运动支链(14)、第四运动支链(15)布置于固定平台(1)的另一侧，成对称布局；所述的运动支链包括主动驱动的回转副、驱动臂(3)、平面柔性弹簧(5)和平行四边形构件；回转副设置于固定平台(1)的两端部，同一端部的两个回转副的旋转轴线相互平行，且与水平面成45°角，回转副的上端连接电机减速器组合(2)，下端连接驱动臂(3)，四个驱动臂(3)呈矩形安装布置，驱动臂(3)的端部通过固定连接平行四边形构件的一球面副(4)端；所述的平行四边形构件由两根被动杆件(6)和四个球面副(4)连接而成，平面柔性弹簧(5)设置于两根被动杆件(6)之间，用于约束两根被动杆件(6)，使其表现为万向节的运动形式；平行四边形构件的通过另一球面副(4)端与子平台相连；其中，第二运动支链(13)和第四运动支链(15)连接的平行四边形构件分别连接在第一子平台(8)的两端；第一运动支链(12)和第三运动支链(14)连接的平行四边形构件分别连接在第二子平台(9)的两端；第一子平台(8)与第二子平台(9)成十字结构，第一子平台(8)与运动平台(7)通过转动副相连，第二子平台(9)与运动平台(7)通过螺旋副相连；执行器设置于运动平台(7)底部，实现抓放动作；所述的球面副(4)存在一个与回转副平行的轴线；SCARA运动并联机构通过四个回转副输入运动后，使两个子平台在空间内移动并产生沿竖直方向的相对运动；SCARA运动并联机构的工作空间为矩形工作空间(11)或可达工作空间(10)。