專利名稱：一類rupu運(yùn)動(dòng)鏈及其組成或衍生的并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明隸屬于先進(jìn)制造領(lǐng)域，涉及一類RUPU運(yùn)動(dòng)鏈及其組成或衍生的并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
并聯(lián)機(jī)構(gòu)是指由兩個(gè)或兩個(gè)以上分支相連，機(jī)構(gòu)具有兩個(gè)或兩個(gè)以上自由度，且以并聯(lián)方式驅(qū)動(dòng)的機(jī)構(gòu)。并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)由于具有剛度重量比大、承載能力強(qiáng)、誤差累積小、動(dòng)態(tài)性能好、結(jié)構(gòu)緊湊等特點(diǎn)，近年來(lái)被廣泛應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床、微動(dòng)操作臺(tái)、模擬器及航天器對(duì)接等技術(shù)領(lǐng)域。
迄今，三自由度和六自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)已經(jīng)被廣泛的研究和應(yīng)用，能提供五自由度的并聯(lián)機(jī)床機(jī)構(gòu)也已經(jīng)得到足夠的重視，而四自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)的研究還較少。最早被提出的并聯(lián)機(jī)構(gòu)是具有六個(gè)自由的Stewart并聯(lián)機(jī)構(gòu)，與通常的六自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)一樣，該機(jī)構(gòu)包含六個(gè)運(yùn)動(dòng)支鏈，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積較大、且運(yùn)動(dòng)鏈之間易發(fā)生干涉。目前，對(duì)于三支路六自由度的并聯(lián)機(jī)構(gòu)的研究還比較少，此種機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可有效減小機(jī)構(gòu)體積和運(yùn)動(dòng)鏈間的干涉，但由于一個(gè)支路同時(shí)提供兩個(gè)輸入，使得機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)問(wèn)題較為復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一類RUPU運(yùn)動(dòng)鏈及其組成或衍生的并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)可由三個(gè)運(yùn)動(dòng)支鏈組成實(shí)現(xiàn)六個(gè)自由度，使得機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化，桿件數(shù)量減少，有效避免了干涉的發(fā)生，機(jī)構(gòu)體積縮小，工作空間增大，響應(yīng)加快等；該類機(jī)構(gòu)還可結(jié)合中央驅(qū)動(dòng)支鏈實(shí)現(xiàn)少自由度運(yùn)動(dòng)。
本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)首先是對(duì)一類RUPU運(yùn)動(dòng)鏈的設(shè)計(jì)及分析，其特征在于它由一組擺動(dòng)桿和伸縮桿組成，擺動(dòng)桿水平布置，伸縮桿向空間伸展；兩桿之間由U副相連，該U副可以根據(jù)其轉(zhuǎn)動(dòng)軸線方向配置的不同分為四種形式，上下U副不同的排列組合使運(yùn)動(dòng)鏈共有16種形式；兩桿末端運(yùn)動(dòng)副分別為R副和U副。各運(yùn)動(dòng)副軸線之間平行或正交布置，各運(yùn)動(dòng)副軸線與桿件軸線間相互重合或正交布置。
本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)計(jì)了由所述RUPU運(yùn)動(dòng)鏈組成或衍生的并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)。它包括定平臺(tái)、動(dòng)平臺(tái)和分別固連于兩平臺(tái)之間的三個(gè)結(jié)構(gòu)相同的RUPU運(yùn)動(dòng)支鏈或由RUPU運(yùn)動(dòng)鏈衍生的等效運(yùn)動(dòng)鏈，其特征在于所述運(yùn)動(dòng)鏈均為權(quán)利要求1～3任一項(xiàng)所述RUPU運(yùn)動(dòng)鏈或其衍生的等效運(yùn)動(dòng)鏈，當(dāng)機(jī)構(gòu)的一個(gè)支鏈中擺動(dòng)桿和伸縮桿同時(shí)驅(qū)動(dòng)時(shí)機(jī)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)三支鏈六個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度；當(dāng)在機(jī)構(gòu)中加入四自由度的中央約束支鏈，且機(jī)構(gòu)的每個(gè)分支提供一個(gè)驅(qū)動(dòng)輸入時(shí)，該機(jī)構(gòu)還可實(shí)現(xiàn)中央支鏈所具有的相應(yīng)自由度。


·圖1為本發(fā)明中RUPU運(yùn)動(dòng)鏈及其所組成并聯(lián)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明中16種形式RUPU運(yùn)動(dòng)鏈結(jié)構(gòu)原理示意圖。
圖3為本發(fā)明中第一種實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為本發(fā)明中第一種實(shí)施例衍生結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為本發(fā)明中第二種實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6為本發(fā)明中第三種實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7為本發(fā)明中第三種實(shí)施例衍生結(jié)構(gòu)示意圖。
圖8為本發(fā)明中第四種實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
圖9為本發(fā)明中第四種實(shí)施例衍生結(jié)構(gòu)示意圖。
圖10為本發(fā)明中第五種實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
圖11為本發(fā)明中第五種實(shí)施例衍生結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1.動(dòng)平臺(tái)，2.定平臺(tái)，3.R副，4.擺動(dòng)桿，5.下U副，6.伸縮桿，7.P副，8.上U副，9.P副，10.中央連桿，11.R副，12.U副，13.R副，14.連桿，15.R副，16.S副。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例及其附圖進(jìn)一步敘述本發(fā)明。由于可組成的機(jī)構(gòu)形式眾多，這里不能盡述，將僅就一些典型機(jī)構(gòu)和改進(jìn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行介紹。
圖1為本發(fā)明中RUPU運(yùn)動(dòng)鏈及其組成并聯(lián)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)原理示意圖，其特征在于它包括定平臺(tái)、動(dòng)平臺(tái)和分別固連于兩平臺(tái)之間的三個(gè)結(jié)構(gòu)相同的RUPU運(yùn)動(dòng)支鏈；每個(gè)RUPU運(yùn)動(dòng)鏈由一組擺動(dòng)桿和伸縮桿組成，擺動(dòng)桿水平布置，伸縮桿向空間伸展；兩桿之間由U副相連，該運(yùn)動(dòng)副可以根據(jù)其轉(zhuǎn)動(dòng)軸線方向配置的不同分為四種形式，根據(jù)上下U副不同的排列組合使運(yùn)動(dòng)鏈共有16種形式，圖2為16種形式RUPU運(yùn)動(dòng)鏈的結(jié)構(gòu)原理示意圖。U副的四種形式為(a)第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸線置于水平面內(nèi)，且與擺動(dòng)桿軸線重合，第二轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線同時(shí)垂直于第一轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線和伸縮桿軸線；(b)第一轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線置于水平面內(nèi)，且與擺動(dòng)桿軸線垂直，第二轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線同時(shí)垂直于第一轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線和伸縮桿軸線；(c)第一轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線置于水平面內(nèi)，且與擺動(dòng)桿軸線垂直，第二轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線同時(shí)垂直于第一轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線并與伸縮桿軸線重合；(d)第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸線垂直于水平面，第二轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線同時(shí)垂直于第一轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線和伸縮桿軸線。
實(shí)施例1圖3為本發(fā)明中RUPU運(yùn)動(dòng)鏈所組成的并聯(lián)機(jī)構(gòu)的第一個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。該機(jī)構(gòu)包括定平臺(tái)、動(dòng)平臺(tái)和分別固連于兩者之間的三個(gè)如附圖2-aa所示的RUPU運(yùn)動(dòng)鏈。初始時(shí)，三運(yùn)動(dòng)鏈環(huán)繞兩平臺(tái)中心均勻分布；RUPU運(yùn)動(dòng)鏈中，R副與定平臺(tái)相連，且轉(zhuǎn)動(dòng)軸線垂直于定平臺(tái)平面；上U副與動(dòng)平臺(tái)相連，且其兩轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線所組成平面與動(dòng)平臺(tái)平面重合，上U副第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸線匯交于動(dòng)平臺(tái)中心。當(dāng)該機(jī)構(gòu)以擺動(dòng)桿和伸縮桿同時(shí)作為驅(qū)動(dòng)時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)三支鏈六個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度。在機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，上U副第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸線與伸縮桿及下U副第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸線恒共面，且上U副第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸線相對(duì)于動(dòng)平臺(tái)位置固定，由此幾何運(yùn)動(dòng)關(guān)系可確定對(duì)應(yīng)于機(jī)構(gòu)目標(biāo)位姿下的擺動(dòng)桿擺動(dòng)位置，進(jìn)而確定下U副中心位置及伸縮桿長(zhǎng)度。
在這一實(shí)施例中，RUPU(圖2-aa)運(yùn)動(dòng)鏈的位移流形等效于RURU運(yùn)動(dòng)鏈，其中替代P副的R副軸線平行于下U副第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸線；衍生運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)如圖4所示。
實(shí)施例2圖5為本發(fā)明中RUPU運(yùn)動(dòng)鏈所組成并聯(lián)機(jī)構(gòu)的第二個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。該機(jī)構(gòu)包括定平臺(tái)、動(dòng)平臺(tái)和分別固連在定平臺(tái)和動(dòng)平臺(tái)之間的三個(gè)如附圖2-aa所示的RUPU運(yùn)動(dòng)鏈。初始時(shí)，三RUPU運(yùn)動(dòng)鏈環(huán)繞兩平臺(tái)中心均勻分布；RUPU運(yùn)動(dòng)鏈中，R副與定平臺(tái)相連，且轉(zhuǎn)動(dòng)軸線垂直于定平臺(tái)平面，上U副與動(dòng)平臺(tái)相連，且其第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸線位于動(dòng)平臺(tái)平面內(nèi)，并在動(dòng)平臺(tái)平面內(nèi)兩兩相交。當(dāng)該機(jī)構(gòu)以擺動(dòng)桿和伸縮桿同時(shí)作為驅(qū)動(dòng)時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)三支鏈六個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度，該機(jī)構(gòu)可以有效減少機(jī)構(gòu)的奇異。在機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，上U副第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸線與伸縮桿及下U副第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸線恒共面，且上U副第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸線相對(duì)于動(dòng)平臺(tái)位置固定，由此幾何運(yùn)動(dòng)關(guān)系可確定對(duì)應(yīng)于機(jī)構(gòu)目標(biāo)位姿下的擺動(dòng)桿擺動(dòng)位置，進(jìn)而確定下U副中心位置及伸縮桿長(zhǎng)度。
實(shí)施例3圖6為本發(fā)明中RUPU運(yùn)動(dòng)鏈所組成并聯(lián)機(jī)構(gòu)的第三個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。該機(jī)構(gòu)包括定平臺(tái)、動(dòng)平臺(tái)和分別固連在定平臺(tái)和動(dòng)平臺(tái)之間的三個(gè)如附圖2-aa所示的RUPU運(yùn)動(dòng)鏈，以及位于平臺(tái)中央的URP中央約束支鏈。初始時(shí)，三RUPU運(yùn)動(dòng)鏈環(huán)繞兩平臺(tái)中心均勻分布；RUPU運(yùn)動(dòng)鏈中，R副與定平臺(tái)相連，且轉(zhuǎn)動(dòng)軸線垂直于定平臺(tái)平面，上U副與動(dòng)平臺(tái)相連，且其兩轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線所組成平面與動(dòng)平臺(tái)平面重合，上U副第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸線匯交于動(dòng)平臺(tái)中心；URP中央支鏈位于兩平臺(tái)中心連線上，其U平面與定平臺(tái)平面重合，P副軸線與R副重合且垂直于動(dòng)平臺(tái)平面。機(jī)構(gòu)可由擺動(dòng)桿和中央鏈的移動(dòng)副驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)中央支鏈所具有的四個(gè)自由度，且三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度與移動(dòng)自由度之間是運(yùn)動(dòng)解耦的。
在這一實(shí)施例中，RUPU(圖2-aa)運(yùn)動(dòng)鏈的位移流形同樣等效于RURU運(yùn)動(dòng)鏈，其中替代P副的R副軸線平行于下U副第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸線，衍生運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)如圖7所示。
實(shí)施例4圖8為本發(fā)明中RUPU運(yùn)動(dòng)鏈所組成并聯(lián)機(jī)構(gòu)的第四個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。該機(jī)構(gòu)包括定平臺(tái)、動(dòng)平臺(tái)和分別固連在定平臺(tái)和動(dòng)平臺(tái)之間的三個(gè)如附圖2-ca所示的RUPU運(yùn)動(dòng)鏈。初始時(shí)，三運(yùn)動(dòng)鏈環(huán)繞兩平臺(tái)中心均勻分布；RUPU運(yùn)動(dòng)鏈中，R副與定平臺(tái)相連，且轉(zhuǎn)動(dòng)軸線垂直于定平臺(tái)平面，上U副與動(dòng)平臺(tái)相連，且其兩轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線所組成平面與動(dòng)平臺(tái)平面重合。當(dāng)該機(jī)構(gòu)以擺動(dòng)桿和伸縮桿同時(shí)作為驅(qū)動(dòng)時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)三支鏈六個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度。該機(jī)構(gòu)由于其支鏈運(yùn)動(dòng)副之間的配置關(guān)系，使其運(yùn)動(dòng)鏈具有恒定的幾何關(guān)系，即擺動(dòng)桿與伸縮桿恒共面，且該平面恒垂直于定平臺(tái)平面，由此我們可得出上U副中心點(diǎn)在定平臺(tái)平面投影位于擺動(dòng)桿上，從而確定擺動(dòng)桿的位置，并進(jìn)而確定伸縮桿的長(zhǎng)度。
·在這一實(shí)施例中，若固定擺動(dòng)桿輸入，剩余機(jī)構(gòu)等效于具有三自由度的3-RPS機(jī)構(gòu)。由此，RPS運(yùn)動(dòng)鏈的位移流形等效于RRS運(yùn)動(dòng)鏈，其中替代P副的R副軸線平行于下U副第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸線；衍生運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)如圖9所示。
實(shí)施例5圖10為本發(fā)明中RUPU運(yùn)動(dòng)鏈所組成的并聯(lián)機(jī)構(gòu)的第五個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。該機(jī)構(gòu)包括定平臺(tái)、動(dòng)平臺(tái)和分別固連在定平臺(tái)和動(dòng)平臺(tái)之間的三個(gè)如附圖2-ca所示的RUPU運(yùn)動(dòng)鏈，以及位于平臺(tái)中央的URP中央約束支鏈。初始時(shí)，三運(yùn)動(dòng)鏈環(huán)繞兩平臺(tái)中心均勻分布；RUPU運(yùn)動(dòng)鏈中，R副與定平臺(tái)相連，且轉(zhuǎn)動(dòng)軸線垂直于定平臺(tái)平面，上U副與動(dòng)平臺(tái)相連，且其兩轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線所組成平面與動(dòng)平臺(tái)平面重合；URP中央支鏈位于兩平臺(tái)中心連線上，其U平面與定平臺(tái)平面重合，P副軸線與R副重合且垂直于動(dòng)平臺(tái)平面。機(jī)構(gòu)可由擺動(dòng)桿和中央鏈的移動(dòng)副驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)中央支鏈所具有的四個(gè)自由度，且三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度與移動(dòng)自由度之間的運(yùn)動(dòng)是解耦的。
同實(shí)施例4中類似，該實(shí)施例中RUPU(圖2-ca)運(yùn)動(dòng)鏈同樣可以等效成RRRS運(yùn)動(dòng)鏈，其衍生運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)如圖11所示。
按照本發(fā)明的權(quán)利要求，本發(fā)明所包括的并聯(lián)機(jī)構(gòu)不限于以上所舉實(shí)施例，上文僅就一些典型的并聯(lián)機(jī)構(gòu)及其衍生并聯(lián)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了說(shuō)明。
權(quán)利要求
1.一類RUPU運(yùn)動(dòng)鏈，其特征在于它由一組擺動(dòng)桿和伸縮桿組成，擺動(dòng)桿水平布置，伸縮桿向空間伸展；兩桿之間由U副相連，兩桿末端運(yùn)動(dòng)副分別為R副和U副；相鄰運(yùn)動(dòng)副軸線之間平行或正交布置，各運(yùn)動(dòng)副軸線與其相連桿件軸線相互重合或正交布置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的RUPU運(yùn)動(dòng)鏈，其特征在于擺動(dòng)桿水平布置，其末端運(yùn)動(dòng)副(R副)軸線與擺動(dòng)桿軸線正交，且垂直于水平面；伸縮桿向空間伸展，該桿件是由兩根軸線重合且由P運(yùn)動(dòng)副相連的桿件組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的RUPU運(yùn)動(dòng)鏈，其特征在于運(yùn)動(dòng)鏈中的U副，根據(jù)其轉(zhuǎn)動(dòng)軸線安裝時(shí)方向配置的不同可以分為四種形式(a)第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸線置于水平面內(nèi)，且與擺動(dòng)桿軸線重合，第二轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線同時(shí)垂直于第一轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線和伸縮桿軸線；(b)第一轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線置于水平面內(nèi)，且與擺動(dòng)桿軸線垂直，第二轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線同時(shí)垂直于第一轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線和伸縮桿軸線；(c)第一轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線置于水平面內(nèi)，且與擺動(dòng)桿軸線垂直，第二轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線同時(shí)垂直于第一轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線并與伸縮桿軸線重合；(d)第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸線垂直于水平面，第二轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線同時(shí)垂直于第一轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線和伸縮桿軸線；根據(jù)運(yùn)動(dòng)鏈中上下U副的不同組合，RUPU運(yùn)動(dòng)鏈共有16種形式。
4.RUPU運(yùn)動(dòng)鏈組成的并聯(lián)機(jī)構(gòu)，包括定平臺(tái)、動(dòng)平臺(tái)和分別固連于兩平臺(tái)之間的三個(gè)結(jié)構(gòu)形式相同的RUPU運(yùn)動(dòng)鏈，運(yùn)動(dòng)鏈通過(guò)R副與定平臺(tái)相連，通過(guò)U副與動(dòng)平臺(tái)相連；其特征在于所述運(yùn)動(dòng)鏈均為權(quán)利要求1～3任一項(xiàng)所述RUPU運(yùn)動(dòng)鏈。
5.RUPU運(yùn)動(dòng)鏈衍生的并聯(lián)機(jī)構(gòu)，包括定平臺(tái)、動(dòng)平臺(tái)和分別固連于兩平臺(tái)之間的三個(gè)結(jié)構(gòu)形式相同的運(yùn)動(dòng)支鏈，運(yùn)動(dòng)鏈通過(guò)其兩末端運(yùn)動(dòng)副(U副、R副)分別與動(dòng)、定平臺(tái)相連；其特征在于所述運(yùn)動(dòng)鏈均為權(quán)利要求1～3任一項(xiàng)所述RUPU運(yùn)動(dòng)鏈的等效運(yùn)動(dòng)鏈。
6.根據(jù)權(quán)利要求4、5所述并聯(lián)機(jī)構(gòu)，其特征在于每個(gè)支鏈上有兩個(gè)驅(qū)動(dòng)源存在，即擺動(dòng)桿的擺動(dòng)和伸縮桿的伸縮運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)三個(gè)支鏈對(duì)動(dòng)平臺(tái)六個(gè)自由度的控制；所包含的驅(qū)動(dòng)裝置可由電機(jī)、電機(jī)加絲杠螺母?jìng)鲃?dòng)副、液壓傳動(dòng)裝置或直線運(yùn)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)。
7.在權(quán)利要求4、5所述并聯(lián)機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上增加中央約束支鏈，其特征在于位于動(dòng)平臺(tái)中央的約束支鏈，其結(jié)構(gòu)形式為UPR的運(yùn)動(dòng)鏈；URP運(yùn)動(dòng)鏈初始安裝時(shí)U副兩轉(zhuǎn)動(dòng)軸線位于定平臺(tái)平面內(nèi)，P副軸線方向垂直于U副兩轉(zhuǎn)動(dòng)軸線和動(dòng)平臺(tái)平面，R副轉(zhuǎn)動(dòng)軸線與P副軸線重合。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述并聯(lián)機(jī)構(gòu)，其特征在于每個(gè)RUPU支鏈提供一個(gè)驅(qū)動(dòng)，即擺動(dòng)桿的擺動(dòng)或伸縮桿的伸縮運(yùn)動(dòng)，中央支鏈提供一個(gè)驅(qū)動(dòng)，由垂直于動(dòng)平臺(tái)平面的P副驅(qū)動(dòng)，來(lái)實(shí)現(xiàn)動(dòng)平臺(tái)基于中央支鏈的四自由度運(yùn)動(dòng)；所包含的驅(qū)動(dòng)裝置可由電機(jī)、電機(jī)加絲杠螺母?jìng)鲃?dòng)副、液壓傳動(dòng)裝置或直線運(yùn)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一類RUPU運(yùn)動(dòng)鏈及其組成或衍生的并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)。RUPU運(yùn)動(dòng)鏈的特征在于它由一組擺動(dòng)桿和伸縮桿組成，兩桿之間由U副相連，該運(yùn)動(dòng)副可以根據(jù)其轉(zhuǎn)動(dòng)軸線方向配置的不同分為四種形式，兩桿末端運(yùn)動(dòng)副分別為R副和U副，相鄰運(yùn)動(dòng)副軸線之間平行或正交布置，各運(yùn)動(dòng)副軸線與其相連桿件軸線之間相互重合或正交布置。由所述RUPU運(yùn)動(dòng)鏈組成或衍生的并聯(lián)機(jī)構(gòu)由定平臺(tái)、動(dòng)平臺(tái)和分別固連于兩者之間的三個(gè)結(jié)構(gòu)形式相同的運(yùn)動(dòng)支鏈組成，當(dāng)每個(gè)支鏈提供兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輸入時(shí)，機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)六個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度；若在上述并聯(lián)機(jī)構(gòu)中加入一個(gè)四自由度中央約束支鏈，且機(jī)構(gòu)的每個(gè)組成支鏈只提供一個(gè)驅(qū)動(dòng)輸入時(shí)，該并聯(lián)機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)中央支鏈所提供的四個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度。
文檔編號(hào)B25J9/00GK1954975SQ200610122690
公開(kāi)日2007年5月2日 申請(qǐng)日期2006年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月11日
發(fā)明者李兵, 于洪健, 胡穎, 楊曉鈞, 趙偉 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)深圳研究生院