[发明专利]一种三自由度串并混联假手腕关节

摘要

本发明涉及一种三自由度并联假手腕关节，该装置采用串—并联的结构形式，具有三个主动自由度，可实现假手腕关节的旋内旋外、屈伸和侧偏运动。该装置由基座、旋转台、第一主动支链、第二主动支链、约束支链和动平台等组成。旋转台与电机通过键连接，可以实现假手腕关节的旋内旋外运动；第一主动支链和第二主动支链的伸缩，使得动平台绕着约束支链中虎克副的两条轴线转动，实现屈伸和侧偏运动。本发明具有刚度高、承载能力强、精度高、仿生性和功能性强等优点。

主权项

1.一种三自由度并联假手腕关节，其特征在于：采用串—并联的结构形式，包括基座、旋转台、第一主动支链、第二主动支链、约束支链和动平台；串联结构：电机通过减速器与所述基座固定连接，所述旋转台依次穿过端盖、第一轴承、轴承隔套、第二轴承、C形卡圈后与电机轴通过键连接，实现假手腕关节的旋内旋外运动；电机通过减速器与基座固定连接，旋转台上装有轴承隔套和C形卡圈，轴承隔套放置在第一轴承和第二轴承中间，C形卡圈放置在第二轴承一侧；并联结构：所述第一主动支链和第二主动支链为并列的UPS支链，所述旋转台上固连有第一固定座和第二固定座，所述动平台上固连有第三固定座、第四固定座和第五固定座；所述第一主动支链包括第一上连杆、第一推杆式线性驱动器和第一下连杆，所述第一推杆式线性驱动器包括第一内杆和第一外杆，第一内杆与第一外杆连接，构成移动副；所述第一上连杆一端与动平台上的第四固定座连接，构成球副，另一端与第一推杆式线性驱动器第一内杆固连；所述第一下连杆一端与第一推杆式线性驱动器第一外杆固连，另一端通过第一十字连接件与旋转台上的第一固定座连接，构成虎克副；所述第二主动支链包括第二上连杆、第二推杆式线性驱动器和第二下连杆，所述第二推杆式线性驱动器包括第二内杆和第二外杆，第二内杆与第二外杆连接，构成移动副；所述第二上连杆一端与动平台上的第五固定座连接，构成球副，另一端与第二推杆式线性驱动器第二内杆固连；所述第二下连杆一端与第二推杆式线性驱动器第二外杆固连，另一端通过第二十字连接件与旋转台上的第二固定座连接，构成虎克副；所述约束支链包括中间连杆和第三十字连接件，所述中间连杆一端与旋转台垂直固连，另一端通过第三十字连接件与动平台上的第三固定座连接，构成虎克副；通过第一主动支链和第二主动支链中推杆式线性驱动器的驱动，动平台可绕约束支链虎克副的两个轴线转动，实现假手腕关节的屈伸和侧偏运动。