[发明专利]一种相对自由度为三的可重构并联机器人机构

摘要

一种相对自由度为三的可重构并联机器人机构,涉及机器人技术领域，该机构可以实现四种不同的空间运动，能适应多任务工作环境，可用于拾取、复杂曲面加工、运动模拟等领域。该机构包括基座(1)，第一至第三支链组件(2‑1、2‑2、2‑3)，动平台(3)，末端执行器(4)。机构通过第一、第二、第三支链组件(2‑1、2‑2、2‑3)与基座(1)、动平台(3)和末端执行器(4)连接构成。三条支链组件结构相同。通过控制单环机构(9‑1、9‑2、9‑3)进入两种不同的工作模式，该机构可以实现四种不同的空间运动，包括三个平动、两个平动一个转动、一个平动两个转动和三个转动的三自由度运动。

主权项

一种相对自由度为三的可重构并联机器人机构，该并联机器人机构包括：基座(1)，第一至第三支链组件(2‑1、2‑2、2‑3)，动平台(3)，末端执行器(4)；第一支链组件(2‑1)包括：第一单环机构(9‑1)，第六至第八连杆(10‑6、10‑7、10‑8)，第一动平台连接杆(12‑1)，第十三至第二十轴承(11‑13、11‑14、11‑15、11‑16、11‑17、11‑18、11‑19、11‑20)，第五至第八连接轴(13‑5、13‑6、13‑7、13‑8)，第十三至第二十轴承座(14‑13、14‑14、14‑15、14‑16、14‑17、14‑18、14‑19、14‑20)；第一单环机构(9‑1)包括：第一至第五连杆(10‑1、10‑2、10‑3、10‑4、10‑5)，第一至第十二轴承(11‑1、11‑2、11‑3、11‑4、11‑5、11‑6、11‑7、11‑8、11‑9、11‑10、11‑11、11‑12)，第一至第四连接轴(13‑1、13‑2、13‑3、13‑4)，第一至第十二轴承座(14‑1、14‑2、14‑3、14‑4、14‑5、14‑6、14‑7、14‑8、14‑9、14‑10、14‑11、14‑12)，第一、第二驱动电机(5‑1、5‑2)，第一、第二电机座(6‑1、6‑2)，第一、第二联轴器(7‑1、7‑2)，第一、第二主轴(8‑1、8‑2)；构成第一支链组件(2‑1)的零部件间的连接：第一驱动电机(5‑1)和第二驱动电机(5‑2)分别安装在第一电机座(6‑1)和第二电机座(6‑2)上，第一驱动电机(5‑1)通过第一联轴器(7‑1)与第一主轴(8‑1)相连，第二驱动电机(5‑2)通过第二联轴器(7‑2)与第二主轴(8‑2)相连；第五、第六轴承座(14‑5、14‑6)固定在第一连杆(10‑1)上，第七、第八轴承座(14‑7、14‑8)固定在第四连杆(10‑4)上，第九至第十四轴承座(14‑9、14‑10、14‑11、14‑12、14‑13、14‑14)固定在第五连杆(10‑5)上，第十五、第十六轴承座(14‑15、14‑16)固定在第六连杆(10‑6)上，第十七、第十八轴承座(14‑17、14‑18)固定在第七连杆(10‑7)上，第十九、第二十轴承座(14‑19、14‑20)固定在第八连杆(10‑8)上；第一连杆(10‑1)通过第一主轴(8‑1)和第一、第二轴承(11‑1、11‑2)与第一、第二轴承座(14‑1、14‑2)相连形成转动副，第二连杆(10‑2)的一端通过第二主轴(8‑2)和第三、第四轴承(11‑3、11‑4)与第三、第四轴承座(14‑3、14‑4)相连形成转动副；第三连杆(10‑3)的一端通过第一连接轴(13‑1)和第五、第六轴承(11‑5、11‑6)与第五、第六轴承座(14‑5、14‑6)相连形成转动副；第二连杆(10‑2)的另一端与通过第二连接轴(13‑2)和第七、第八轴承(11‑7、11‑8)与第七、第八轴承座(14‑7、14‑8)相连形成转动副；第三连杆(10‑3)的另一端通过第三连接轴(13‑3)和第九、第十轴承(11‑9、11‑10)与第九、第十轴承座(14‑9、14‑10)相连形成转动副；第四连杆(10‑4)通过第四连接轴(13‑4)和第十一、第十二轴承(11‑11、11‑12)与第十一、第十二轴承座(14‑11、14‑12)相连形成转动副；第六连杆(10‑6)通过第五连接轴(13‑5)和第十三、第十四轴承(11‑13、11‑14)与第十三、第十四轴承座(14‑13、14‑14)相连形成转动副；第七连杆(10‑7)通过第六连接轴(13‑6)和第十五、第十六轴承(11‑15、11‑16)与第十五、第十六轴承座(14‑15、14‑16)相连形成转动副；第八连杆(10‑8)通过第七连接轴(13‑7)和第十七、第十八轴承(11‑17、11‑18)与第十七、第十八轴承座(14‑17、14‑18)相连形成转动副；第一动平台连接杆(12‑1)的一端通过第八连接轴(13‑8)和第十九、第二十轴承(11‑19、11‑20)与第十九、第二十轴承座(14‑19、14‑20)相连形成转动副；第二支链组件(2‑2)和第三支链组件(2‑3)与第一支链组件(2‑1)完全相同。