專利名稱：具有三轉(zhuǎn)動(dòng)一平動(dòng)自由度并聯(lián)定位平臺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機(jī)器人，特別是涉及一種可實(shí)現(xiàn)三維轉(zhuǎn)動(dòng)和一維平動(dòng)作業(yè)功能的
具有三轉(zhuǎn)動(dòng)一平動(dòng)自由度并聯(lián)定位平臺。
背景技術(shù)：
根據(jù)專利US6431802、ZL200610013608. 3可知，現(xiàn)有的三轉(zhuǎn)動(dòng)一平動(dòng)自由度并聯(lián)機(jī)器人一般為空間兩轉(zhuǎn)動(dòng)一平動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)輔以擺頭的混聯(lián)結(jié)構(gòu)形式。其中，空間兩轉(zhuǎn)動(dòng)一平動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)通過調(diào)節(jié)安裝在主動(dòng)支鏈上的伺服電機(jī)實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)動(dòng)平臺的位置定位；擺頭為電主軸結(jié)構(gòu)，固定安裝于動(dòng)平臺上產(chǎn)生繞自身軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)末端執(zhí)行器的姿態(tài)定位。此類機(jī)器人，由于伺服電機(jī)和減速器等安裝在主動(dòng)擺頭中，其不足是動(dòng)平臺的重量過大，影響機(jī)構(gòu)的快進(jìn)能力及動(dòng)態(tài)性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種動(dòng)平臺質(zhì)量小，具有優(yōu)勢進(jìn)給方向，動(dòng)態(tài)性能好的空間三轉(zhuǎn)動(dòng)一平動(dòng)并聯(lián)機(jī)械手。本發(fā)明的具有三轉(zhuǎn)動(dòng)一平動(dòng)自由度并聯(lián)定位平臺，它包括固定架，從動(dòng)支鏈位于固定架的中央開孔內(nèi)并且通過第一鉸鏈與所述固定架相連，在所述固定架上關(guān)于從動(dòng)支鏈軸線對稱設(shè)置有第一、第二、第三、第四主動(dòng)支鏈，所述的第一、第二、第三、第四主動(dòng)支鏈分別通過第三、第四、第五、第六鉸鏈與所述固定架轉(zhuǎn)動(dòng)相連，所述第一鉸鏈包括外圈和內(nèi)圈， 所述外圈通過外圈轉(zhuǎn)軸與固定架轉(zhuǎn)動(dòng)相連，所述內(nèi)圈通過內(nèi)圈轉(zhuǎn)軸與所述外圈轉(zhuǎn)動(dòng)相連， 所述外圈轉(zhuǎn)軸與內(nèi)圈轉(zhuǎn)軸具有夾角，所述內(nèi)圈通過第二鉸鏈與所述從動(dòng)支鏈上下滑移相連，所述的第二鉸鏈采用導(dǎo)軌滑塊結(jié)構(gòu)，所述第一、第二、第三、第四主動(dòng)支鏈結(jié)構(gòu)相同，每一個(gè)主動(dòng)支鏈均包括通過轉(zhuǎn)軸與相應(yīng)設(shè)置的第三、第四、第五、第六鉸鏈轉(zhuǎn)動(dòng)相連的外管， 內(nèi)管插裝在所述的外管里，所述外管和內(nèi)管之間通過第一導(dǎo)軌滑塊結(jié)構(gòu)相連，所述的第一滑塊能夠在驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)下與所述的第一導(dǎo)軌滑動(dòng)配合，所述從動(dòng)支鏈的下端與外殼頂壁固定相連，所述第一、第二、第三、第四主動(dòng)支鏈的內(nèi)管下端分別通過具有三回轉(zhuǎn)自由度的第七、第八、第九、第十鉸鏈各自與一個(gè)第二滑塊相連，每一個(gè)所述第二滑塊與安裝在外殼側(cè)壁上并且與其一一對應(yīng)設(shè)置的第二導(dǎo)軌滑動(dòng)相連，所述的第二導(dǎo)軌沿垂直于外殼頂壁方向設(shè)置，在與所述的第一、第三主動(dòng)支鏈分別對應(yīng)設(shè)置的第二滑塊的底部各自固定連接有一個(gè)第二螺母，在與所述的第二、第四主動(dòng)支鏈分別對應(yīng)設(shè)置的第二滑塊的底部各自固定連接有一個(gè)第三螺母，每一個(gè)第二螺母與對應(yīng)設(shè)置在外殼內(nèi)的一個(gè)第二絲杠的一端相螺紋連接，每一個(gè)所述第三螺母與對應(yīng)設(shè)置在外殼內(nèi)的一個(gè)第三絲杠的一端相螺紋連接，所述第二絲杠、第三絲杠的另一端均安裝于設(shè)置在外殼上的軸承內(nèi)并沿垂直于外殼頂壁方向設(shè)置，兩個(gè)所述第二絲杠的螺紋方向一致，兩個(gè)所述第三絲杠的螺紋方向一致，所述第二絲杠與第三絲杠的螺紋方向相反，在每一個(gè)絲杠上分別通過鍵連接有一個(gè)齒輪，在四個(gè)齒輪的中間設(shè)置有一個(gè)與所述的四個(gè)齒輪能夠分別嚙合配合的中心齒輪，所述的中心齒輪的齒
3輪軸安裝于設(shè)置在外殼上的中心軸承內(nèi)，在所述的中心齒輪的齒輪軸下端固定連接有一末端執(zhí)行器。本發(fā)明與現(xiàn)有的技術(shù)相比，其優(yōu)點(diǎn)是動(dòng)平臺采用絲杠螺母副和齒輪嚙合的形式。 絲杠螺母副可變移動(dòng)為轉(zhuǎn)動(dòng)，為齒輪提供動(dòng)力。齒輪嚙合采用四個(gè)相同齒輪與中心大齒輪嚙合的形式，只有四個(gè)齒輪轉(zhuǎn)向一致才能使中心齒輪發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，從而主動(dòng)支鏈位置定位與末端執(zhí)行器位姿定位互不影響。動(dòng)平臺不需安置伺服電機(jī)和減速器，可有效減輕其質(zhì)量，有利于機(jī)械手提升快進(jìn)能力和動(dòng)態(tài)性能。該機(jī)械手具有優(yōu)勢進(jìn)給方向，剛度/質(zhì)量比大、動(dòng)態(tài)性能好、定位精度與重復(fù)定位精度高等優(yōu)點(diǎn)。


圖I是本發(fā)明的具有三轉(zhuǎn)動(dòng)一平動(dòng)自由度并聯(lián)定位平臺的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖I所示機(jī)構(gòu)的俯視圖；圖3是圖I所示機(jī)構(gòu)的主動(dòng)支鏈結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是圖I所示機(jī)構(gòu)動(dòng)平臺內(nèi)部結(jié)構(gòu)的示意圖；圖5是圖I所示機(jī)構(gòu)應(yīng)用實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作以詳細(xì)描述。如附圖所示本發(fā)明的具有三轉(zhuǎn)動(dòng)一平動(dòng)自由度并聯(lián)定位平臺，它包括固定架1，從動(dòng)支鏈6位于固定架的中央開孔內(nèi)并且通過第一鉸鏈與所述固定架相連，在所述固定架上關(guān)于從動(dòng)支鏈軸線對稱設(shè)置有第一、第二、第三、第四主動(dòng)支鏈2、3、4、5，所述的第一、第二、 第三、第四主動(dòng)支鏈分別通過第三、第四、第五、第六鉸鏈11、12、13、14與所述固定架轉(zhuǎn)動(dòng)相連，所述第一鉸鏈具有兩轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，可以包括外圈8和內(nèi)圈9，所述外圈通過外圈轉(zhuǎn)軸與固定架轉(zhuǎn)動(dòng)相連，所述內(nèi)圈通過內(nèi)圈轉(zhuǎn)軸與所述外圈轉(zhuǎn)動(dòng)相連，所述外圈轉(zhuǎn)軸與內(nèi)圈轉(zhuǎn)軸具有夾角(不共線)，所述內(nèi)圈通過第二鉸鏈與所述從動(dòng)支鏈上下滑移相連。第一鉸鏈也可采用其他具有相同運(yùn)動(dòng)功能的結(jié)構(gòu)形式。所述第二鉸鏈具有一個(gè)移動(dòng)自由度，可采用滑塊導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)形式實(shí)現(xiàn)，即所述內(nèi)圈固定安裝滑塊，與固接于從動(dòng)支鏈上的導(dǎo)軌滑動(dòng)連接。所述第一、第二、第三、第四主動(dòng)支鏈結(jié)構(gòu)相同，每一個(gè)主動(dòng)支鏈均包括通過轉(zhuǎn)軸與相應(yīng)設(shè)置的第三、第四、第五、第六鉸鏈中的一個(gè)鉸鏈轉(zhuǎn)動(dòng)相連的外管，內(nèi)管插裝在外管里，所述外管和內(nèi)管之間通過第一導(dǎo)軌滑塊結(jié)構(gòu)相連，所述的第一滑塊能夠在驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)下與所述的第一導(dǎo)軌滑動(dòng)配合。所述的驅(qū)動(dòng)裝置可以為在所述外管16的頂部裝有伺服電機(jī)17，所述伺服電機(jī)17輸出軸通過減速器18與第一絲杠19的一端固定相連,與所述第一絲杠19 螺紋配合的第一螺母20固定連接于內(nèi)管21上，所述內(nèi)管21插裝在外管16內(nèi)，所述外管16 和內(nèi)管21之間通過第一導(dǎo)軌滑塊結(jié)構(gòu)22相連。當(dāng)然所述驅(qū)動(dòng)裝置還可以可采用液壓推桿、 氣動(dòng)等其他任意一種可實(shí)現(xiàn)相同運(yùn)動(dòng)功能的結(jié)構(gòu)形式。所述從動(dòng)支鏈的下端與所述外殼頂壁固定相連，所述第一、第二、第三、第四主動(dòng)支鏈的內(nèi)管下端分別通過具有三回轉(zhuǎn)自由度的第七、第八、第九、第十鉸鏈24、25、26、27各自與一個(gè)第二滑塊轉(zhuǎn)動(dòng)相連，每一個(gè)所述第二滑塊與安裝在外殼側(cè)壁上并且與其一一對應(yīng)設(shè)置的第二導(dǎo)軌29滑動(dòng)相連，所述的第二導(dǎo)軌沿垂直于外殼頂壁方向設(shè)置，在與所述的第一、第三主動(dòng)支鏈分別對應(yīng)設(shè)置的第二滑塊的底部各自固定連接有一個(gè)第二螺母30，在與所述的第二、第四主動(dòng)支鏈分別對應(yīng)設(shè)置的第二滑塊的底部各自固定連接有一個(gè)第三螺母 31，每一個(gè)第二螺母與對應(yīng)設(shè)置在外殼內(nèi)的一個(gè)第二絲杠32的一端相螺紋連接，每一個(gè)所述第三螺母與對應(yīng)設(shè)置在外殼內(nèi)的一個(gè)第三絲杠33的一端相螺紋連接，所述第二絲杠、第三絲杠的另一端均安裝于設(shè)置在外殼上的軸承內(nèi)并沿垂直于外殼頂壁方向設(shè)置，兩個(gè)所述第二絲杠的螺紋方向一致，兩個(gè)所述第三絲杠的螺紋方向一致，所述第二絲杠32與第三絲杠33的螺紋方向相反，在每一個(gè)絲杠上分別通過鍵連接有一個(gè)齒輪，在四個(gè)齒輪的中間設(shè)置有一個(gè)與所述的四個(gè)齒輪能夠分別嚙合配合的中心齒輪35，所述的中心齒輪的齒輪軸 36安裝于設(shè)置在外殼上的中心軸承內(nèi)，在所述的中心齒輪的齒輪軸下端固定連接一末端執(zhí)行器，如刀具，手爪等。下面再結(jié)合每一幅圖對本發(fā)明進(jìn)一步說明如圖I所示的本發(fā)明的具有三轉(zhuǎn)動(dòng)一平動(dòng)自由度并聯(lián)定位平臺，由固定架1，四條結(jié)構(gòu)相同的主動(dòng)支鏈2、3、4、5，從動(dòng)支鏈6和動(dòng)平臺7構(gòu)成。如圖I和圖2所示，所述從動(dòng)支鏈6通過第一鉸鏈與所述固定架I相連，所述第一鉸鏈具有兩個(gè)回轉(zhuǎn)自由度，包括外圈8和內(nèi)圈9,所述外圈8通過外圈轉(zhuǎn)軸與所述固定架轉(zhuǎn)動(dòng)相連，所述內(nèi)圈9通過內(nèi)圈轉(zhuǎn)軸與所述外圈8轉(zhuǎn)動(dòng)相連，外圈轉(zhuǎn)軸與內(nèi)圈轉(zhuǎn)軸具有夾角 (不共線)。所述內(nèi)圈9通過第二鉸鏈10與所述從動(dòng)支鏈6相連，所述第二鉸鏈10具有一個(gè)移動(dòng)自由度，可采用滑塊導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)形式實(shí)現(xiàn)，即所述內(nèi)圈固定安裝滑塊，與固接于從動(dòng)支鏈上的導(dǎo)軌滑動(dòng)連接。所述第一、第二、第三、第四主動(dòng)支鏈2、3、4、5與具有一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度的第三、第四、第五、第六鉸鏈11、12、13、14轉(zhuǎn)動(dòng)相連，所述第三、第四、第五、第六鉸鏈
11、12、13、14與所述固定架I轉(zhuǎn)動(dòng)相連。如圖I和圖3所示，所述第一、第二、第三、第四主動(dòng)支鏈2、3、4、5具有相同的結(jié)構(gòu)形式，均包括轉(zhuǎn)軸15，外管16，伺服電機(jī)17，減速器18，第一絲杠螺母19、20及內(nèi)管21。所述外管16通過轉(zhuǎn)軸15分別與第三、第四、第五、第六鉸鏈11、12、13、14轉(zhuǎn)動(dòng)相連，在所述外管16的頂部裝有伺服電機(jī)17，所述伺服電機(jī)17輸出軸通過減速器18與第一絲杠19的一端固定相連，與所述第一絲杠19螺紋配合的第一螺母20固定連接于內(nèi)管21上，所述內(nèi)管 21插裝在外管16內(nèi)，通過第一導(dǎo)軌滑塊結(jié)構(gòu)22相連。如圖I和圖4所示，動(dòng)平臺7包括外殼23，第二導(dǎo)軌滑塊28、29，第二絲杠螺母32、 30，第三絲杠螺母33、31，四個(gè)相同的齒輪34，中心齒輪35及齒輪軸36。所述從動(dòng)支鏈6的下端與外殼固定相連，所述第一、第二、第三、第四主動(dòng)支鏈2、3、4、5下端分別通過第七、第八、第九、第十鉸鏈24、25、26、27各自與一個(gè)第二滑塊28相連。所述第七、第八、第九、第十鉸鏈24、25、26、27具有三回轉(zhuǎn)自由度，可采用虎克鉸輔以自轉(zhuǎn)軸、球鉸鏈等形式或其他具有相同運(yùn)動(dòng)功能的鉸鏈。如圖4所示，所述殼體23在沿C軸方向?qū)?yīng)第一、第三主動(dòng)支鏈2、4分別通過軸承連接一個(gè)第二絲杠32并且對應(yīng)第二、第四主動(dòng)支鏈3、5分別通過軸承連接第三絲杠33。 兩個(gè)第二絲杠32、兩個(gè)第三絲杠33的下端分別與一齒輪34鍵連接，每一個(gè)第二滑塊28上設(shè)置有導(dǎo)軌槽，外殼23沿C軸方向上對應(yīng)每一個(gè)導(dǎo)軌槽的位置分別安裝有第二導(dǎo)軌29，每一個(gè)第二導(dǎo)軌29與對應(yīng)設(shè)置的導(dǎo)軌槽滑動(dòng)連接。在第一、第二、第三、第四主動(dòng)支鏈2、3、4、 5的帶動(dòng)下每一個(gè)第二滑塊28可沿C軸方向移動(dòng)，同時(shí)安裝在兩個(gè)第二滑塊28上的第二螺母30分別與對應(yīng)設(shè)置的第二絲杠32形成絲杠螺母副，安裝在另外兩個(gè)第二滑塊28上的第三螺母31分別與對應(yīng)設(shè)置的第三絲杠33形成絲杠螺母副。所述第二絲杠32為左旋螺紋，第三絲杠為33右旋螺紋。第二滑塊28沿C軸移動(dòng)分別帶動(dòng)第二螺母30、第三螺母31 沿C軸方向移動(dòng)，則第二絲杠32、第三絲杠33繞C軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而安裝在第二絲杠32、第三絲杠33上的齒輪34產(chǎn)生繞C軸的轉(zhuǎn)動(dòng)。在外殼上通過齒輪軸36安裝有能夠與四個(gè)絲杠上的齒輪34共同嚙合配合的中心齒輪35。在本發(fā)明的技術(shù)方案中所述第一、第二、第三、第四主動(dòng)支鏈2、3、4、5通過具有兩回轉(zhuǎn)自由度的第三、第四、第五、第六鉸鏈11、12、13、14與固定架I轉(zhuǎn)動(dòng)相連；所述每一主動(dòng)支鏈可沿自身軸線移動(dòng)，形成一個(gè)移動(dòng)自由度；所述第一、第二、第三、第四主動(dòng)支鏈2、
3、4、5與動(dòng)平臺7通過具有三回轉(zhuǎn)自由度的第七、第八、第九、第十鉸鏈24、25、26、27相連， 所以所述每一主動(dòng)支鏈對動(dòng)平臺7無約束作用。具有兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度的第一鉸鏈與固定架 I相連，所述從動(dòng)支鏈6通過具有一個(gè)移動(dòng)自由度的第二鉸鏈10與動(dòng)平臺7相連，故從動(dòng)支鏈6對動(dòng)平臺7提供兩個(gè)平動(dòng)約束與一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)約束，從而動(dòng)平臺7可產(chǎn)生兩轉(zhuǎn)動(dòng)一平動(dòng)自由度，即繞A軸、B軸(A、B軸分別與C軸兩兩相互垂直)的轉(zhuǎn)動(dòng)和沿C軸的平動(dòng)。如若動(dòng)平臺7中心齒輪的齒輪軸36固接一末端執(zhí)行器,貝U加之末端執(zhí)行器的繞C軸的轉(zhuǎn)動(dòng),機(jī)器人可實(shí)現(xiàn)四自由度，即空間三維轉(zhuǎn)動(dòng)和一維平動(dòng)。末端執(zhí)行器繞C軸的轉(zhuǎn)動(dòng)見圖4與圖5。第二絲杠32的螺紋為左旋螺紋，第三絲杠33的螺紋為右旋螺紋。當(dāng)?shù)谝?、第三主?dòng)支鏈2、4對應(yīng)的第二滑塊28以相同的速度同時(shí)向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，對應(yīng)的齒輪34產(chǎn)生順時(shí)針的轉(zhuǎn)動(dòng)；第二、第四主動(dòng)支鏈3、5對應(yīng)的第二滑塊 28以同樣的速度同時(shí)向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，所對應(yīng)的齒輪34也產(chǎn)生順時(shí)針的轉(zhuǎn)動(dòng)。中心齒輪35同時(shí)與四個(gè)齒輪34嚙合，則四個(gè)齒輪34產(chǎn)生同樣的順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，中心齒輪35通過嚙合作用產(chǎn)生順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)末端執(zhí)行器產(chǎn)生繞C軸的順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。類似地，當(dāng)?shù)谝弧⒌谌鲃?dòng)支鏈2、4對應(yīng)的第二滑塊28以相同的速度同時(shí)向下運(yùn)動(dòng)，第二、第四主動(dòng)支鏈3、5對應(yīng)的第二滑塊28以同樣的速度同時(shí)向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，中心齒輪35產(chǎn)生逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)末端執(zhí)行器產(chǎn)生繞C軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。第一、第三主動(dòng)支鏈2、4所對應(yīng)第二滑塊28的運(yùn)動(dòng)速度與第二、第四主動(dòng)支鏈3、5對應(yīng)的第二滑塊28的運(yùn)動(dòng)速度等大反向，可保證動(dòng)平臺的位姿不發(fā)生變化，僅有末端執(zhí)行器的轉(zhuǎn)動(dòng)。只有第一、第三主動(dòng)支鏈2、4所對應(yīng)第二滑塊28的運(yùn)動(dòng)速度與第二、第四主動(dòng)支鏈3、5對應(yīng)的第二滑塊28的運(yùn)動(dòng)速度等大反向，四個(gè)齒輪34轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)向一致時(shí)，才能使中心齒輪35發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。第一、第三主動(dòng)支鏈2、4所對應(yīng)第二滑塊28的運(yùn)動(dòng)速度與第二、第四主動(dòng)支鏈3、5對應(yīng)的第二滑塊28的運(yùn)動(dòng)速度不是等大反向的情況下，四個(gè)齒輪34轉(zhuǎn)向不一致，約束了中心齒輪35的轉(zhuǎn)動(dòng)。本發(fā)明的新型四自由度并聯(lián)機(jī)械手使用情況概述如圖5實(shí)施例I所示，將本發(fā)明的空間對稱三轉(zhuǎn)動(dòng)一平動(dòng)并聯(lián)機(jī)器人作為一個(gè)模塊，與三個(gè)方向的長行程導(dǎo)軌單元集成， 實(shí)現(xiàn)更大工作空間內(nèi)的加工能力。以上對本發(fā)明的描述僅僅是示意性的，而不是限制性的，所以，本發(fā)明的實(shí)施方式并不局限于上述的具體實(shí)施方式
。如果本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員受其啟示，在不脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)范圍的情況下，做出其他變化或變型，均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.具有三轉(zhuǎn)動(dòng)一平動(dòng)自由度并聯(lián)定位平臺，其特征在于它包括固定架，從動(dòng)支鏈位于固定架的中央開孔內(nèi)并且通過第一鉸鏈與所述固定架相連，在所述固定架上關(guān)于從動(dòng)支鏈軸線對稱設(shè)置有第一、第二、第三、第四主動(dòng)支鏈，所述的第一、第二、第三、第四主動(dòng)支鏈分別通過第三、第四、第五、第六鉸鏈與所述固定架轉(zhuǎn)動(dòng)相連，所述第一鉸鏈包括外圈和內(nèi)圈，所述外圈通過外圈轉(zhuǎn)軸與固定架轉(zhuǎn)動(dòng)相連，所述內(nèi)圈通過內(nèi)圈轉(zhuǎn)軸與所述外圈轉(zhuǎn)動(dòng)相連，所述外圈轉(zhuǎn)軸與內(nèi)圈轉(zhuǎn)軸具有夾角，所述內(nèi)圈通過第二鉸鏈與所述從動(dòng)支鏈上下滑移相連，所述的第二鉸鏈采用導(dǎo)軌滑塊結(jié)構(gòu)，所述第一、第二、第三、第四主動(dòng)支鏈結(jié)構(gòu)相同， 每一個(gè)主動(dòng)支鏈均包括通過轉(zhuǎn)軸與相應(yīng)設(shè)置的第三、第四、第五、第六鉸鏈轉(zhuǎn)動(dòng)相連的外管，內(nèi)管插裝在所述的外管里，所述外管和內(nèi)管之間通過第一導(dǎo)軌滑塊結(jié)構(gòu)相連，所述的第一滑塊能夠在驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)下與所述的第一導(dǎo)軌滑動(dòng)配合，所述從動(dòng)支鏈的下端與外殼頂壁固定相連，所述第一、第二、第三、第四主動(dòng)支鏈的內(nèi)管下端分別通過具有三回轉(zhuǎn)自由度的第七、第八、第九、第十鉸鏈各自與一個(gè)第二滑塊轉(zhuǎn)動(dòng)相連，每一個(gè)所述第二滑塊與安裝在外殼側(cè)壁上并且與其一一對應(yīng)設(shè)置的第二導(dǎo)軌滑動(dòng)相連，所述的第二導(dǎo)軌沿垂直于外殼頂壁方向設(shè)置，在與所述的第一、第三主動(dòng)支鏈分別對應(yīng)設(shè)置的第二滑塊的底部各自固定連接有一個(gè)第二螺母，在與所述的第二、第四主動(dòng)支鏈分別對應(yīng)設(shè)置的第二滑塊的底部各自固定連接有一個(gè)第三螺母，每一個(gè)第二螺母與對應(yīng)設(shè)置在外殼內(nèi)的一個(gè)第二絲杠的一端相螺紋連接，每一個(gè)所述第三螺母與對應(yīng)設(shè)置在外殼內(nèi)的一個(gè)第三絲杠的一端相螺紋連接，所述第二絲杠、第三絲杠的另一端均安裝于設(shè)置在外殼上的軸承內(nèi)并沿垂直于外殼頂壁方向設(shè)置，兩個(gè)所述第二絲杠的螺紋方向一致，兩個(gè)所述第三絲杠的螺紋方向一致，所述第二絲杠與第三絲杠的螺紋方向相反，在每一個(gè)絲杠上分別通過鍵連接有一個(gè)齒輪，在四個(gè)齒輪的中間設(shè)置有一個(gè)與所述的四個(gè)齒輪能夠分別嚙合配合的中心齒輪，所述的中心齒輪的齒輪軸安裝于設(shè)置在外殼上的中心軸承內(nèi)，在所述的中心齒輪的齒輪軸下端固定連接有一末端執(zhí)行器。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有三轉(zhuǎn)動(dòng)一平動(dòng)自由度并聯(lián)定位平臺，其特征在于所述的驅(qū)動(dòng)裝置包括安裝在所述外管頂部的伺服電機(jī)，所述伺服電機(jī)輸出軸通過減速器與第一絲杠的一端固定相連，與所述第一絲杠螺紋配合的第一螺母固定連接于內(nèi)管上。
全文摘要
本發(fā)明公開了具有三轉(zhuǎn)動(dòng)一平動(dòng)自由度并聯(lián)定位平臺，它包括固定架，從動(dòng)支鏈位于固定架的中央開孔內(nèi)并且通過第一鉸鏈與固定架相連，第一至四主動(dòng)支鏈分別通過第三至六鉸鏈與固定架轉(zhuǎn)動(dòng)相連，從動(dòng)支鏈的下端與外殼頂壁固定相連，第一至四主動(dòng)支鏈的內(nèi)管下端分別通過第七至十鉸鏈各自與一個(gè)第二滑塊相連，第二滑塊與第二導(dǎo)軌滑動(dòng)相連，第二滑塊上的螺母與絲杠相連，絲杠上的齒輪與中心齒輪嚙合。本結(jié)構(gòu)有利于機(jī)械手提升快進(jìn)能力和動(dòng)態(tài)性能。
文檔編號B25J9/08GK102581848SQ20121007625
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月21日
發(fā)明者孫濤, 宋軼民, 董罡, 連賓賓 申請人:天津大學(xué)