本發(fā)明涉及一種機器人機構，特別是涉及一種具有兩平兩轉的四自由度機器人機構。

背景技術：

現(xiàn)有專利CN1170658C公布了一種四自由度并聯(lián)機器人機構,該機構具有四個分支,其中兩個分支由轉動副、移動副和球副串接組成、兩個分支由虎克鉸、移動副和球副串接組成。專利CN100354068C公布了由一條恰約束支鏈和四條無約束主動支鏈組成的四自由度并聯(lián)機器人機構，其中恰約束支鏈限制機構的兩個自由度，使機構具有四個自由度，無約束主動支鏈提供驅動。專利CN102601793B公布了新型空間全對稱四自由度并聯(lián)機構，由四個無約束主動支鏈和1個中間被動分支組成，且通在過動平臺內設置齒輪副實現(xiàn)末端執(zhí)行器繞動平臺中心軸線旋轉。專利CN100513062公布了一種四自由度并聯(lián)機構，其中兩個分支由虎克鉸、移動副和轉動副串接組成、兩個分支由虎克鉸、移動副和球副串接組成，該機構通過前兩個分支提供兩個約束，從而實現(xiàn)4自由度。上述專利中，每個機構均至少有兩條運動分支包含球副，制造和安裝較復雜。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明為解決公知技術中存在的技術問題而提供一種由四條支鏈組成的四自由度機器人機構。

實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術解決方案為：一種可實現(xiàn)兩平兩轉的四自由度機器人機構，包括固定架、動平臺、轉動連接在固定架上的大轉軸、轉動連接在動平臺上的小轉軸、布置在所述大轉軸與小轉軸之間的第一支鏈和第三支鏈、以及布置在所述固定架和動平臺之間的第二支鏈和第四支鏈；

所述第一支鏈與第三支鏈結構完全相同，每條支鏈均包括驅動裝置、長度伸縮桿和轉動叉；兩個支鏈的長度伸縮桿均與大轉軸轉動連接，連接所述長度伸縮桿和大轉軸的轉動軸線與連接所述固定架和大轉軸的轉動軸線垂直相交；所述長度伸縮桿的一端均固接有驅動裝置，使所述長度伸縮桿成為主動移動副，所述長度伸縮桿的另一端均與轉動叉連接，所述轉動叉均與小轉軸轉動連接；

連接所述第一支鏈的長度伸縮桿和大轉軸的轉動軸線、連接所述第一支鏈的轉動叉和小轉軸的轉動軸線、連接所述第三支鏈的長度伸縮桿和大轉軸的轉動軸線、以及連接所述第三支鏈的轉動叉和小轉軸的轉動軸線共四條軸線相互平行；

所述第二支鏈包括第二驅動裝置、第二長度伸縮桿、第二轉動圈、第二轉動叉；所述第二轉動圈與固定架轉動連接，所述第二長度伸縮桿與第二轉動圈轉動連接，所述第二長度伸縮桿的一端固接有第二驅動裝置，使所述第二長度伸縮桿成為主動移動副，所述第二長度伸縮桿的另一端與第二轉動叉轉動連接，所述第二轉動叉與動平臺轉動連接；

連接所述第二轉動圈和固定架的轉動軸線與連接所述第二長度伸縮桿和第二轉動圈的轉動軸線垂直相交；連接所述第二長度伸縮桿與第二轉動叉的轉動軸線與第二長度伸縮桿的伸縮方向平行；連接所述第二轉動圈和固定架的轉動軸線、連接所述第二長度伸縮桿和第二轉動圈的轉動軸線、連接所述第二長度伸縮桿和第二轉動叉的轉動軸線共三條軸線不共線，連接所述第二長度伸縮桿和第二轉動叉的轉動軸線與連接所述第二轉動叉和動平臺轉動軸線垂直相交；

連接所述小轉軸和動平臺的轉動軸線與連接所述第二轉動叉和動平臺轉動軸線相互平行；

所述第四支鏈包括第四驅動裝置、第四長度伸縮桿、第四轉動圈、第四球鉸；所述第四轉動圈與固定架轉動連接、所述述第四長度伸縮桿與第四轉動圈轉動連接，所述第四長度伸縮桿的一端固接有第四驅動裝置，使所述第四長度伸縮桿成為主動移動副，所述第四長度伸縮桿的另一端通過第四球鉸與動平臺連接。所述第四球鉸為具有三個轉動自由度的球副。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，其顯著優(yōu)點為：該機構為面對稱機構，固定架的加工及安裝表面均在水平或豎直方向，因而具有良好的制造和裝配工藝性，并且第二支鏈和第三支鏈可采用僅具有一個轉動自由度的鉸鏈與動平臺相連，與現(xiàn)有技術相比減少了4個轉動鉸鏈，因而有利于降低制造成本。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的可實現(xiàn)兩平兩轉的四自由度機器人機構示意圖。

圖中序號說明如下：

1、固定架，2、大轉軸，3、小轉軸，4、動平臺，I、第一支鏈，II、第二支鏈，III、第三支鏈，IV、第四支鏈；11、第一支鏈的驅動裝置，12、第一支鏈的長度伸縮桿，13、第一支鏈的轉動叉；21、第二驅動裝置，22、第二長度伸縮桿，23、第二轉動圈，24、第二轉動叉；31、第三支鏈的驅動裝置，32、第三支鏈的長度伸縮桿，33、第三支鏈的轉動叉；41、第四驅動裝置，42、第四長度伸縮桿，43、第四轉動圈，44、第四球鉸。

具體實施方式

為能進一步了解本發(fā)明的發(fā)明內容、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細說明如下：

實施例

一種可實現(xiàn)兩平兩轉的四自由度機器人機構，所述機器人機構包括固定架1、動平臺4、轉動連接在固定架1上的大轉軸2、轉動連接在動平臺4上的小轉軸3、布置在所述大轉軸2與小轉軸3之間的第一支鏈I和第三支鏈III、以及布置在所述固定架1和動平臺4之間的第二支鏈II和第四支鏈IV；

所述第一支鏈I與第三支鏈III結構完全相同，每條支鏈均包括驅動裝置、長度伸縮桿和轉動叉；兩個支鏈的長度伸縮桿均與大轉軸2轉動連接，連接所述長度伸縮桿和大轉軸2的轉動軸線與連接所述固定架1和大轉軸2的轉動軸線垂直相交；所述長度伸縮桿的一端均固接有驅動裝置，使所述長度伸縮桿成為主動移動副，所述長度伸縮桿的另一端均與轉動叉連接，所述轉動叉均與小轉軸3轉動連接；

連接所述第一支鏈I的長度伸縮桿12和大轉軸2的轉動軸線、連接所述第一支鏈I的轉動叉13和小轉軸3的轉動軸線、連接所述第三支鏈III的長度伸縮桿32和大轉軸2的轉動軸線、以及連接所述第三支鏈III的轉動叉33和小轉軸3的轉動軸線共四條軸線相互平行；

所述第二支鏈II包括第二驅動裝置21、第二長度伸縮桿22、第二轉動圈23、第二轉動叉24；所述第二轉動圈23與固定架1轉動連接，所述第二長度伸縮桿22與第二轉動圈23轉動連接，所述第二長度伸縮桿22的一端固接有第二驅動裝置21，使所述第二長度伸縮桿22成為主動移動副，所述第二長度伸縮桿22的另一端與第二轉動叉24轉動連接，所述第二轉動叉24與動平臺4轉動連接；

連接所述第二轉動圈23和固定架1的轉動軸線與連接所述第二長度伸縮桿22和第二轉動圈23的轉動軸線垂直相交；連接所述第二長度伸縮桿22與第二轉動叉24的轉動軸線與第二長度伸縮桿22的伸縮方向平行；連接所述第二轉動圈23和固定架1的轉動軸線、連接所述第二長度伸縮桿22和第二轉動圈23的轉動軸線、連接所述第二長度伸縮桿22和第二轉動叉24的轉動軸線共三條軸線不共線，連接所述第二長度伸縮桿22和第二轉動叉24的轉動軸線與連接所述第二轉動叉24和動平臺4轉動軸線垂直相交；

連接所述小轉軸3和動平臺4的轉動軸線與連接所述第二轉動叉24和動平臺4轉動軸線相互平行；

所述第四支鏈IV包括第四驅動裝置41、第四長度伸縮桿42、第四轉動圈43、第四球鉸44；所述第四轉動圈43與固定架1轉動連接、所述述第四長度伸縮桿42與第四轉動圈43轉動連接，所述第四長度伸縮桿42的一端固接有第四驅動裝置41，使所述第四長度伸縮桿42成為主動移動副，所述第四長度伸縮桿42的另一端通過第四球鉸44與動平臺4連接。

所述第四球鉸44為具有三個轉動自由度的球副。

本發(fā)明結構緊湊，設計巧妙，整機剛度好、精度高，具有大的工作空間機架體積比。

盡管上面結合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的具體實施方式，上述的具體實施方式僅僅是示意性的，并不是限制性的，本領域的普通技術人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權利要求所保護的范圍情況下，還可以作出很多形式，這些均屬于本發(fā)明的保護范圍之內。