[发明专利]一种具有8M形底座的多自由度并联机械手

摘要

一种具有8M形底座的多自由度并联机械手。其包括8M形底座、动平台以及连接在8M形底座和动平台之间的第一分支、第二分支、第三分支和第四分支；本发明优点：可通过四个电机协调控制左、右摇块机构中滑块在直线导轨上滑动，及与圆弧形导轨相连运动支链中伸缩杆的直线运动，实现动平台的两平动、两转动共四个运动自由度。其中一平动方向可通过控制摇块机构滑块移动而改变，另一平动轨迹曲线为恒定半径圆弧，两转动旋转轴分别为垂直于8M形底座中直线导轨且平行于8M形底座的方向、第一分支上端转动副轴线方向。动平台运动灵活，抗干扰能力强，控制稳定，独特的8M形结构通过转动滑轨的转动能够提供更大的工作空间并能适应更加复杂的工况。

主权项

1.一种具有8M形底座的多自由度并联机械手，其特征在于：所述的具有8M形底座的多自由度并联机械手包括8M形底座(1)、动平台(2)以及连接在8M形底座(1)和动平台(2)之间的第一分支(3)、第二分支(4)、第三分支(5)和第四分支(6)；/n其中，所述的8M形底座(1)包括两块底板(34)、两根直线导轨(31)和两块支撑板(32)；底板(34)呈扇形，水平设置，两块底板(34)以圆心对接的方式对称布置，每块底板(34)的表面中部凹陷形成有一个扇形凹槽(35)，由此在边缘部位形成凸沿(33)；直线导轨(31)的横截面呈凹字形，两根直线导轨(31)的内端分别连接在两块底板(34)连接处两侧部位的缝隙中，并且两根直线导轨(31)的长度方向位于同一条直线；两块支撑板(32)平行设置在两根直线导轨(31)的内端表面两侧部位；/n动平台(2)为倒置的U形块状结构，其中一个相对面的下部分别设有一个对心的球体凹槽(20)；另一个相对面的下端分别设有一个对心的球体槽(19)和一个圆柱(22)；/n第一分支(3)包括第一摇块机构(7)、第一下滑块(9)和第一从动臂(10)；其中第一摇块机构(7)包括第一转动滑轨(26)、两根第一连杆(24)和第五下滑块(23)；第一转动滑轨(26)的横截面呈凹字形，一端铰接在8M形底座(1上两块支撑板(32)的一侧内部；两根第一连杆(24)的上端分别铰接在第一转动滑轨(26)的两侧面外表面中部；第五下滑块(23)为倒T形块，下端的两个凸台插入在8M形底座(1)上的一根直线导轨(31)内部，两根第一连杆(24)的下端分别铰接在第五下滑块(23)的上端两侧部位；第一下滑块(9)的下部为T形块，下端插入在第一转动滑轨(26)的凹槽内，并且第一下滑块(9)的顶面两侧部位分别设有一个凸台(25)；第一从动臂(10)的下端铰接在第一下滑块(9)上的两个凸台(25)上，上端为爪形结构且铰接在动平台(2)的圆柱(22)上而构成转动副；/n第二分支(4)包括第二下滑块(11)和第一主动伸缩杆(37)；其中第二下滑块(11)的下端形成有一个能够卡在8M形底座(1)上一块底板(34)的凸沿(33)上弧形段的凹槽，因而能够以该凸沿(33)为导轨进行弧形滑动，第二下滑块(11)的上端设有两块竖直凸台；第一主动伸缩杆(37)由第二从动臂(12)以及下部插入在第二从动臂(12)上部内部的第一主动臂(13)构成；第二从动臂(12)的下端铰接在第二下滑块(11)的两块竖直凸台上；第一主动臂(13)的上端为一球体，该球体连接在动平台(2)的一个球体凹槽(20)内而构成一个球面副，并且上述底板(34)和球体凹槽(20)位于同一侧；/n第三分支(5)包括第二摇块机构(8)、第三下滑块(14)和第三从动臂(15)；其中第二摇块机构(8)包括第二转动滑轨(30)、两根第二连杆(28)和第六下滑块(27)；第二转动滑轨(30)的横截面呈凹字形，一端铰接在8M形底座(1)上两块支撑板(32)的另一侧内部；两根第二连杆(28)的上端分别铰接在第二转动滑轨(30)的两侧面外表面中部；第六下滑块(27)为倒T形块，下端的两个凸台插入在8M形底座(1)上的另一根直线导轨(31)内部，两根第二连杆(28)的下端分别铰接在第六下滑块(27)的上端两侧部位；第三下滑块(14)的下部为T形块，下端插入在第二转动滑轨(30)的凹槽内，并且第三下滑块(14)的顶面两侧部位分别设有一个凸台(29)；第三从动臂(15)的下端铰接在第三下滑块(14)上的两个凸台(29)上，上端为一球体，该球体连接在动平台(2)上的球体槽(19)内而构成一个球面副；/n第四分支(6)包括第四下滑块(16)和第二主动伸缩杆(38)；其中第四下滑块(16)的下端形成有一个能够卡在8M形底座(1)上另一块底板(34) 的凸沿(33)上弧形段的凹槽，因而能够以该凸沿(33)为导轨进行弧形滑动，第四下滑块(16)的上端设有两块竖直凸台；第二主动伸缩杆(39)由第四从动臂(17)以及下部插入在第四从动臂(17)上部内部的第二主动臂(18)构成；第四从动臂(17)的下端铰接在第四下滑块(16)的两块竖直凸台上；第二主动臂(18)的上端为一球体，该球体连接在动平台(2)的另一个球体凹槽(20)内而构成一个球面副。/n