本發(fā)明涉及一種機(jī)器人機(jī)構(gòu)，特別是涉及一種具有兩平兩轉(zhuǎn)的四自由度機(jī)器人機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有專(zhuān)利CN1170658C公布了一種四自由度并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu),該機(jī)構(gòu)具有四個(gè)分支,其中兩個(gè)分支由轉(zhuǎn)動(dòng)副、移動(dòng)副和球副串接組成、兩個(gè)分支由虎克鉸、移動(dòng)副和球副串接組成。專(zhuān)利CN100354068C公布了由一條恰約束支鏈和四條無(wú)約束主動(dòng)支鏈組成的四自由度并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)，其中恰約束支鏈限制機(jī)構(gòu)的兩個(gè)自由度，使機(jī)構(gòu)具有四個(gè)自由度，無(wú)約束主動(dòng)支鏈提供驅(qū)動(dòng)。專(zhuān)利CN102601793B公布了新型空間全對(duì)稱(chēng)四自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)，由四個(gè)無(wú)約束主動(dòng)支鏈和1個(gè)中間被動(dòng)分支組成，且通在過(guò)動(dòng)平臺(tái)內(nèi)設(shè)置齒輪副實(shí)現(xiàn)末端執(zhí)行器繞動(dòng)平臺(tái)中心軸線旋轉(zhuǎn)。專(zhuān)利CN100513062公布了一種四自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)，其中兩個(gè)分支由虎克鉸、移動(dòng)副和轉(zhuǎn)動(dòng)副串接組成、兩個(gè)分支由虎克鉸、移動(dòng)副和球副串接組成，該機(jī)構(gòu)通過(guò)前兩個(gè)分支提供兩個(gè)約束，從而實(shí)現(xiàn)4自由度。

由此可知，上述專(zhuān)利為實(shí)現(xiàn)4個(gè)自由度，機(jī)構(gòu)均至少具有4個(gè)運(yùn)動(dòng)分支，甚至是5條分支，制造成本較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種由三條支鏈組成的面對(duì)稱(chēng)四自由度機(jī)器人機(jī)構(gòu)。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為：一種面對(duì)稱(chēng)四自由度機(jī)器人機(jī)構(gòu)，包括固定架、轉(zhuǎn)動(dòng)連接在固定架上的大轉(zhuǎn)軸、第一錐齒輪、第二錐齒輪、固接在固定架上的大轉(zhuǎn)軸驅(qū)動(dòng)裝置、動(dòng)平臺(tái)、轉(zhuǎn)動(dòng)連接在動(dòng)平臺(tái)上的小轉(zhuǎn)軸、布置在所述大轉(zhuǎn)軸和小轉(zhuǎn)軸之間的第一支鏈和第二支鏈、布置在所述固定架與動(dòng)平臺(tái)之間的第三支鏈，所述第二錐齒輪與固定架轉(zhuǎn)動(dòng)連接，且與所述大轉(zhuǎn)軸驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)端固接，所述第一錐齒輪固連在大轉(zhuǎn)軸上，所述第一錐齒輪和第二錐齒輪相嚙合；

所述第一支鏈與第二支鏈結(jié)構(gòu)完全相同，每條支鏈均包括驅(qū)動(dòng)裝置、長(zhǎng)度伸縮桿和轉(zhuǎn)換叉；兩個(gè)支鏈的長(zhǎng)度伸縮桿均與大轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接，連接所述長(zhǎng)度伸縮桿和大轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線與連接所述靜平臺(tái)和大轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線垂直相交；所述長(zhǎng)度伸縮桿的一端均固接有驅(qū)動(dòng)裝置，使所述長(zhǎng)度伸縮桿成為主動(dòng)移動(dòng)副，所述長(zhǎng)度伸縮桿的另一端均與對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)換叉固接，所述轉(zhuǎn)換叉均與小轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接；

連接所述第一支鏈的長(zhǎng)度伸縮桿和大轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線、連接所述第一支鏈的轉(zhuǎn)換叉和小轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線、連接所述第二支鏈的長(zhǎng)度伸縮桿和大轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線、以及連接所述第二支鏈的轉(zhuǎn)換叉和小轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線共四條軸線相互平行；

所述第三支鏈包括第三驅(qū)動(dòng)裝置、第三長(zhǎng)度伸縮桿、第三轉(zhuǎn)動(dòng)圈、第三轉(zhuǎn)換叉；所述第三轉(zhuǎn)動(dòng)圈與固定架轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述第三長(zhǎng)度伸縮桿與第三轉(zhuǎn)動(dòng)圈轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述第三長(zhǎng)度伸縮桿的一端固接有第三驅(qū)動(dòng)裝置，使所述第三長(zhǎng)度伸縮桿成為主動(dòng)移動(dòng)副，所述第三長(zhǎng)度伸縮桿的另一端與第三轉(zhuǎn)換叉轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述第三轉(zhuǎn)換叉與動(dòng)平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)連接；

連接所述第三轉(zhuǎn)動(dòng)圈和固定架的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線與連接所述第三長(zhǎng)度伸縮桿和第三轉(zhuǎn)動(dòng)圈的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線垂直相交；連接所述第三長(zhǎng)度伸縮桿與第三轉(zhuǎn)換叉的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線與第三長(zhǎng)度伸縮桿的伸縮方向平行；連接所述第三轉(zhuǎn)動(dòng)圈和固定架的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線、連接所述第三長(zhǎng)度伸縮桿和第三轉(zhuǎn)動(dòng)圈的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線、連接所述第三長(zhǎng)度伸縮桿和第三轉(zhuǎn)換叉的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線共三條軸線不共線，連接所述第三長(zhǎng)度伸縮桿和第三轉(zhuǎn)換叉的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線與連接所述第三轉(zhuǎn)換叉和動(dòng)平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)軸線垂直相交；

連接所述小轉(zhuǎn)軸和動(dòng)平臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線與連接所述第三轉(zhuǎn)換叉和動(dòng)平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)軸線相互平行。

連接所述大轉(zhuǎn)軸和靜平臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線與連接所述第三轉(zhuǎn)動(dòng)圈和靜平臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線相互平行。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)為：該機(jī)構(gòu)為面對(duì)稱(chēng)機(jī)構(gòu)，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(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度的鉸鏈與動(dòng)平臺(tái)相連，與現(xiàn)有技術(shù)相比減少了4個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈，因而有利于降低制造成本。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖之一。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例中的T形軸的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖之二。

圖中序號(hào)說(shuō)明如下：

1、固定架，2、大轉(zhuǎn)軸，3、第一錐齒輪，4、第二錐齒輪，5、大轉(zhuǎn)軸驅(qū)動(dòng)裝置，6、小轉(zhuǎn)軸，7、動(dòng)平臺(tái)，I、第一支鏈，II、第二支鏈，III、第三支鏈；11、第一支鏈的驅(qū)動(dòng)裝置，12、第一支鏈的長(zhǎng)度伸縮桿，13、第一支鏈的轉(zhuǎn)換叉；21、第二支鏈的驅(qū)動(dòng)裝置，22、第二支鏈的長(zhǎng)度伸縮桿，23、第二支鏈的轉(zhuǎn)換叉；31、第三驅(qū)動(dòng)裝置，32、第三長(zhǎng)度伸縮桿，33、第三轉(zhuǎn)動(dòng)圈，34、第三轉(zhuǎn)換叉。

具體實(shí)施方式

為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，茲例舉以下實(shí)施例，并配合附圖詳細(xì)說(shuō)明如下：

實(shí)施例

一種四自由度機(jī)器人機(jī)構(gòu)，包括固定架1、轉(zhuǎn)動(dòng)連接在固定架1上的大轉(zhuǎn)軸2、第一錐齒輪3、第二錐齒輪4、固接在固定架1上的大轉(zhuǎn)軸驅(qū)動(dòng)裝置5、動(dòng)平臺(tái)7、轉(zhuǎn)動(dòng)連接在動(dòng)平臺(tái)7上的小轉(zhuǎn)軸6、布置在所述大轉(zhuǎn)軸2和小轉(zhuǎn)軸6之間的第一支鏈I和第二支鏈II、布置在所述固定架1與動(dòng)平臺(tái)7之間的第三支鏈III，所述第二錐齒輪4與固定架1轉(zhuǎn)動(dòng)連接，且與所述大轉(zhuǎn)軸驅(qū)動(dòng)裝置5的驅(qū)動(dòng)端固接，所述第一錐齒輪3固連在大轉(zhuǎn)軸2上，所述第一錐齒輪3和第二錐齒輪4相嚙合；

所述第一支鏈I與第二支鏈II結(jié)構(gòu)完全相同，每條支鏈均包括驅(qū)動(dòng)裝置、長(zhǎng)度伸縮桿和轉(zhuǎn)換叉；兩個(gè)支鏈的長(zhǎng)度伸縮桿均與大轉(zhuǎn)軸2轉(zhuǎn)動(dòng)連接，連接所述長(zhǎng)度伸縮桿和大轉(zhuǎn)軸2的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線與連接所述靜平臺(tái)1和大轉(zhuǎn)軸2的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線垂直相交；所述長(zhǎng)度伸縮桿的一端均固接有驅(qū)動(dòng)裝置，使所述長(zhǎng)度伸縮桿成為主動(dòng)移動(dòng)副，所述長(zhǎng)度伸縮桿的另一端均與對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)換叉固接，所述轉(zhuǎn)換叉均與小轉(zhuǎn)軸6轉(zhuǎn)動(dòng)連接；

連接所述第一支鏈I的長(zhǎng)度伸縮桿12和大轉(zhuǎn)軸2的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線、連接所述第一支鏈I的轉(zhuǎn)換叉13和小轉(zhuǎn)軸6的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線、連接所述第二支鏈II的長(zhǎng)度伸縮桿22和大轉(zhuǎn)軸2的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線、以及連接所述第二支鏈II的轉(zhuǎn)換叉23和小轉(zhuǎn)軸6的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線共四條軸線相互平行；

所述第三支鏈III包括第三驅(qū)動(dòng)裝置31、第三長(zhǎng)度伸縮桿32、第三轉(zhuǎn)動(dòng)圈33、第三轉(zhuǎn)換叉34；所述第三轉(zhuǎn)動(dòng)圈33與固定架1轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述第三長(zhǎng)度伸縮桿32與第三轉(zhuǎn)動(dòng)圈33轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述第三長(zhǎng)度伸縮桿32的一端固接有第三驅(qū)動(dòng)裝置31，使所述第三長(zhǎng)度伸縮桿32成為主動(dòng)移動(dòng)副，所述第三長(zhǎng)度伸縮桿32的另一端與第三轉(zhuǎn)換叉34轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述第三轉(zhuǎn)換叉34與動(dòng)平臺(tái)7轉(zhuǎn)動(dòng)連接；

連接所述第三轉(zhuǎn)動(dòng)圈33和固定架1的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線與連接所述第三長(zhǎng)度伸縮桿32和第三轉(zhuǎn)動(dòng)圈33的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線垂直相交；連接所述第三長(zhǎng)度伸縮桿32與第三轉(zhuǎn)換叉34的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線與第三長(zhǎng)度伸縮桿32的伸縮方向平行；連接所述第三轉(zhuǎn)動(dòng)圈33和固定架1的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線、連接所述第三長(zhǎng)度伸縮桿32和第三轉(zhuǎn)動(dòng)圈33的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線、連接所述第三長(zhǎng)度伸縮桿32和第三轉(zhuǎn)換叉34的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線共三條軸線不共線，連接所述第三長(zhǎng)度伸縮桿32和第三轉(zhuǎn)換叉34的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線與連接所述第三轉(zhuǎn)換叉34和動(dòng)平臺(tái)7轉(zhuǎn)動(dòng)軸線垂直相交；

連接所述小轉(zhuǎn)軸6和動(dòng)平臺(tái)7的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線與連接所述第三轉(zhuǎn)換叉34和動(dòng)平臺(tái)7轉(zhuǎn)動(dòng)軸線相互平行。

連接所述大轉(zhuǎn)軸2和靜平臺(tái)1的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線與連接所述第三轉(zhuǎn)動(dòng)圈33和靜平臺(tái)1的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線相互平行。

本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊，設(shè)計(jì)巧妙，整機(jī)剛度好、精度高，具有大的工作空間機(jī)架體積比。

盡管上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的具體實(shí)施方式，上述的具體實(shí)施方式僅僅是示意性的，并不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)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(hù)范圍之內(nèi)。