一種六自由度重載調(diào)平機(jī)器人機(jī)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于機(jī)器人機(jī)構(gòu)學(xué)領(lǐng)域，特別涉及一種六自由度重載調(diào)平機(jī)器人機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]—般而言，并聯(lián)機(jī)器人比串聯(lián)機(jī)器人有更高的剛度、精度及承載能力，而串聯(lián)機(jī)器人比并聯(lián)機(jī)器人有更大的工作空間?；炻?lián)也稱串并聯(lián)機(jī)器人結(jié)合了并聯(lián)機(jī)器人和串聯(lián)機(jī)器人的優(yōu)點(diǎn)，具有較高的承載能力和較大的工作空間。現(xiàn)有文獻(xiàn)中，專利(CN201310307158.9)中提出了一種重力補(bǔ)償混聯(lián)六自由度機(jī)構(gòu)。專利(CN201180025848.4)中提出了一種由一個(gè)串聯(lián)機(jī)械手和并聯(lián)平臺(tái)混合聯(lián)接的六自由度機(jī)器人。專利(CN201510203709.6)中提出了一種帶有圓弧導(dǎo)軌的串并混聯(lián)機(jī)器人。專利(CN03129545.2)中提出了一種移動(dòng)式的六自由度非對(duì)稱混聯(lián)機(jī)器人。專利(CN201510144378.3)中提出了一種帶有多個(gè)滑道的串并聯(lián)骨盆骨折復(fù)位機(jī)器人。專利(CN201510268112.X)中提出了一種六自由度混聯(lián)式水射流雕刻機(jī)器人。專利(CN201310675195.5)中提出了一種含有兩個(gè)平行四邊形機(jī)構(gòu)的混聯(lián)焊接機(jī)器人。專利(CN201410742362.8)中提出了一種完全解耦的三轉(zhuǎn)動(dòng)三移動(dòng)混聯(lián)六自由度機(jī)器人機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)中的末端是一個(gè)非對(duì)稱的并聯(lián)機(jī)構(gòu)。從現(xiàn)有的文獻(xiàn)看，涉及重承載能力的六自由度機(jī)器人的機(jī)構(gòu)很少見(jiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明涉及一種六自由度重載調(diào)平機(jī)器人機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)由一個(gè)三自由度平動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)和一個(gè)三自由度轉(zhuǎn)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)串接而成。該機(jī)構(gòu)具有承載能力高，工作空間大，控制較為容易的優(yōu)點(diǎn)。
[0004]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明上述目的所采用的技術(shù)方案為:
[0005]—種六自由度重載調(diào)平機(jī)器人機(jī)構(gòu)，包括機(jī)架、平動(dòng)平臺(tái)、轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)以及并聯(lián)連接在機(jī)架與平動(dòng)平臺(tái)之間的具有相同結(jié)構(gòu)的第一、第二、第三分支和并聯(lián)連接在平動(dòng)平臺(tái)與轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)之間的具有相同結(jié)構(gòu)的第四、第五、第六分支；所述第一、第二、第三分支中，從機(jī)架到平動(dòng)平臺(tái)依次連接有驅(qū)動(dòng)桿和輔助驅(qū)動(dòng)桿組、雙臂搖桿、從動(dòng)桿組；所述第四、第五、第六分支，中從平動(dòng)平臺(tái)到轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)依次連接有連桿一、連桿二 ；所述第一、第二、第三分支中，驅(qū)動(dòng)桿的一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)副與機(jī)架連接，另一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副與雙臂搖桿連接；輔助驅(qū)動(dòng)桿組由輔助驅(qū)動(dòng)桿一和輔助驅(qū)動(dòng)桿二組成，輔助驅(qū)動(dòng)桿一的一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副與機(jī)架連接，另一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副與雙臂搖桿連接，輔助驅(qū)動(dòng)桿二的一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副與機(jī)架連接，另一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副與雙臂搖桿連接；從動(dòng)桿組由從動(dòng)桿一和從動(dòng)桿二組成，從動(dòng)桿一的一端通過(guò)虎克鉸與雙臂搖桿連接，另一端通過(guò)虎克鉸與平動(dòng)平臺(tái)連接，從動(dòng)桿二的一端通過(guò)虎克鉸與雙臂搖桿連接，另一端通過(guò)虎克鉸與平動(dòng)平臺(tái)連接；所述第四、第五、第六分支中，連桿一的一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)副與平動(dòng)平臺(tái)連接，另一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副與連桿二的一端連接；連桿二的另一端通過(guò)球副與轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)連接；所述機(jī)架、驅(qū)動(dòng)桿、輔助驅(qū)動(dòng)桿一、雙臂搖桿及連接它們的轉(zhuǎn)動(dòng)副構(gòu)成一個(gè)平行四邊形機(jī)構(gòu)；所述機(jī)架、驅(qū)動(dòng)桿、輔助驅(qū)動(dòng)桿二、雙臂搖桿及連接它們的轉(zhuǎn)動(dòng)副構(gòu)成一個(gè)平行四邊形機(jī)構(gòu)；所述機(jī)架、輔助驅(qū)動(dòng)桿一、輔助驅(qū)動(dòng)桿二、雙臂搖桿及連接它們的轉(zhuǎn)動(dòng)副構(gòu)成一個(gè)平行四邊形機(jī)構(gòu)；上述三個(gè)平行四邊形機(jī)構(gòu)為驅(qū)動(dòng)平行四邊形機(jī)構(gòu)；所述雙臂搖桿、從動(dòng)桿一、從動(dòng)桿二、平動(dòng)平臺(tái)及連接它們的虎克鉸構(gòu)成一個(gè)從動(dòng)平行四邊形機(jī)構(gòu)；上述第四、第五、第六分支中，連接平動(dòng)平臺(tái)和連桿一的三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)副的軸線與連接連桿一和連桿二的三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副的軸線匯交于一點(diǎn)。
[0006]本發(fā)明提供的六自由度重載調(diào)平機(jī)器人機(jī)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)空間內(nèi)的六維運(yùn)動(dòng)，其驅(qū)動(dòng)器安裝在機(jī)架上，低耦合，工作空間大，適用于高速、重載場(chǎng)合，具有良好的應(yīng)用前景。
【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1為本發(fā)明實(shí)施例1中提供的六自由度重載調(diào)平機(jī)器人機(jī)構(gòu)的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0008]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)具體的說(shuō)明，但是本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于以下實(shí)施例。
[0009]實(shí)施例1
[0010]本實(shí)施例中提供的六自由度重載調(diào)平機(jī)器人機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括機(jī)架
(1)、平動(dòng)平臺(tái)(8)、轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)(11)以及并聯(lián)連接在機(jī)架(1)與平動(dòng)平臺(tái)(8)之間的具有相同結(jié)構(gòu)的第一、第二、第三分支(1、I1、III)和并聯(lián)連接在平動(dòng)平臺(tái)(8)與轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)(11)之間的具有相同結(jié)構(gòu)的第四、第五、第六分支(IV、V、VI);所述第一、第二、第三分支(1、Π、ΙΙΙ)中，從機(jī)架(1)到平動(dòng)平臺(tái)(8)依次連接有驅(qū)動(dòng)桿(2)和輔助驅(qū)動(dòng)桿組、雙臂搖桿(5)、從動(dòng)桿組；所述第四、第五、第六分支(IV、V、VI)中，從平動(dòng)平臺(tái)(8)到轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)(11)依次連接有連桿一(9)、連桿二(10);所述第一、第二、第三分支(1、I1、III)中，驅(qū)動(dòng)桿(2)的一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)副(R1)與機(jī)架⑴連接，另一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副(R4)與雙臂搖桿(5)連接；輔助驅(qū)動(dòng)桿組由輔助驅(qū)動(dòng)桿一(3)和輔助驅(qū)動(dòng)桿二(4)組成，輔助驅(qū)動(dòng)桿一(3)的一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副(R2)與機(jī)架(1)連接，另一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副(R5)與雙臂搖桿(5)連接，輔助驅(qū)動(dòng)桿二(4)的一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副(R3)與機(jī)架(1)連接，另一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副(R6)與雙臂搖桿
(5)連接；從動(dòng)桿組由從動(dòng)桿一(6)和從動(dòng)桿二(7)組成，從動(dòng)桿一(6)的一端通過(guò)虎克鉸(U1)與雙臂搖桿(5)連接，另一端通過(guò)虎克鉸(U3)與平動(dòng)平臺(tái)(8)連接，從動(dòng)桿二(7)的一端通過(guò)虎克鉸(U2)與雙臂搖桿(5)連接，另一端通過(guò)虎克鉸(U4)與平動(dòng)平臺(tái)(8)連接；所述第四、第五、第六分支(IV、V、VI)中，連桿一(9)的一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)副(R7)與平動(dòng)平臺(tái)(8)連接，另一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副(R8)與連桿二(10)的一端連接；連桿二(10)的另一端通過(guò)球副(S1)與轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)(11)連接；所述機(jī)架(1)、驅(qū)動(dòng)桿(2)、輔助驅(qū)動(dòng)桿一(3)、雙臂搖桿(5)及連接它們的轉(zhuǎn)動(dòng)副構(gòu)成一個(gè)平行四邊形機(jī)構(gòu)；所述機(jī)架⑴、驅(qū)動(dòng)桿⑵、輔助驅(qū)動(dòng)桿二(4)、雙臂搖桿(5)及連接它們的轉(zhuǎn)動(dòng)副構(gòu)成一個(gè)平行四邊形機(jī)構(gòu)；所述機(jī)架(1)、輔助驅(qū)動(dòng)桿一(3)、輔助驅(qū)動(dòng)桿二(4)、雙臂搖桿(5)及連接它們的轉(zhuǎn)動(dòng)副構(gòu)成一個(gè)平行四邊形機(jī)構(gòu)；上述三個(gè)平行四邊形機(jī)構(gòu)為驅(qū)動(dòng)平行四邊形機(jī)構(gòu)；所述雙臂搖桿(5)、從動(dòng)桿一
(6)、從動(dòng)桿二(7)、平動(dòng)平臺(tái)(8)及連接它們的虎克鉸構(gòu)成一個(gè)從動(dòng)平行四邊形機(jī)構(gòu)；上述第四、第五、第六分支中，連接平動(dòng)平臺(tái)⑶和連桿一(9)的三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)副(R7)的軸線與連接連桿一(9)和連桿二(10)的三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副(R8)的軸線匯交于一點(diǎn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種六自由度重載調(diào)平機(jī)器人機(jī)構(gòu)，其特征在于:包括機(jī)架、平動(dòng)平臺(tái)、轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)以及并聯(lián)連接在機(jī)架與平動(dòng)平臺(tái)之間的具有相同結(jié)構(gòu)的第一、第二、第三分支和并聯(lián)連接在平動(dòng)平臺(tái)與轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)之間的具有相同結(jié)構(gòu)的第四、第五、第六分支；所述第一、第二、第三分支中，從機(jī)架到平動(dòng)平臺(tái)依次連接有驅(qū)動(dòng)桿和輔助驅(qū)動(dòng)桿組、雙臂搖桿、從動(dòng)桿組；所述第四、第五、第六分支中，從平動(dòng)平臺(tái)到轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)依次連接有連桿一、連桿二；所述第一、第二、第三分支中，驅(qū)動(dòng)桿的一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)副與機(jī)架連接，另一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副與雙臂搖桿連接；輔助驅(qū)動(dòng)桿組由輔助驅(qū)動(dòng)桿一和輔助驅(qū)動(dòng)桿二組成，輔助驅(qū)動(dòng)桿一的一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副與機(jī)架連接，另一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副與雙臂搖桿連接，輔助驅(qū)動(dòng)桿二的一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副與機(jī)架連接，另一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副與雙臂搖桿連接；從動(dòng)桿組由從動(dòng)桿一和從動(dòng)桿二組成，從動(dòng)桿一的一端通過(guò)虎克鉸與雙臂搖桿連接，另一端通過(guò)虎克鉸與平動(dòng)平臺(tái)連接，從動(dòng)桿二的一端通過(guò)虎克鉸與雙臂搖桿連接，另一端通過(guò)虎克鉸與平動(dòng)平臺(tái)連接；所述第四、第五、第六分支中，連桿一的一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)副與平動(dòng)平臺(tái)連接，另一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副與連桿二的一端連接；連桿二的另一端通過(guò)球副與轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)連接；所述機(jī)架、驅(qū)動(dòng)桿、輔助驅(qū)動(dòng)桿一、雙臂搖桿及連接它們的轉(zhuǎn)動(dòng)副構(gòu)成一個(gè)平行四邊形機(jī)構(gòu)；所述機(jī)架、驅(qū)動(dòng)桿、輔助驅(qū)動(dòng)桿二、雙臂搖桿及連接它們的轉(zhuǎn)動(dòng)副構(gòu)成一個(gè)平行四邊形機(jī)構(gòu)；所述機(jī)架、輔助驅(qū)動(dòng)桿一、輔助驅(qū)動(dòng)桿二、雙臂搖桿及連接它們的轉(zhuǎn)動(dòng)副構(gòu)成一個(gè)平行四邊形機(jī)構(gòu)；上述三個(gè)平行四邊形機(jī)構(gòu)為驅(qū)動(dòng)平行四邊形機(jī)構(gòu)；所述雙臂搖桿、從動(dòng)桿一、從動(dòng)桿二、平動(dòng)平臺(tái)及連接它們的虎克鉸構(gòu)成一個(gè)從動(dòng)平行四邊形機(jī)構(gòu)；上述第四、第五、第六分支中，連接平動(dòng)平臺(tái)和連桿一的三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)副的軸線與連接連桿一和連桿二的三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副的軸線匯交于一點(diǎn)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種六自由度重載調(diào)平機(jī)器人機(jī)構(gòu)，屬于機(jī)器人機(jī)構(gòu)學(xué)領(lǐng)域。一種六自由度重載調(diào)平機(jī)器人機(jī)構(gòu)，包括機(jī)架、平動(dòng)平臺(tái)、轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)以及并聯(lián)連接在機(jī)架與平動(dòng)平臺(tái)之間的具有相同結(jié)構(gòu)的第一、第二、第三分支和并聯(lián)連接在平動(dòng)平臺(tái)與轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)之間的具有相同結(jié)構(gòu)的第四、第五、第六分支；所述第一、第二、第三分支特征在于從機(jī)架到平動(dòng)平臺(tái)，依次連接有驅(qū)動(dòng)平行四邊形機(jī)構(gòu)和從動(dòng)平行四邊形機(jī)構(gòu)；所述第四、第五、第六分支特征在于從平動(dòng)平臺(tái)到轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)，依次連接有兩個(gè)軸線相交的轉(zhuǎn)動(dòng)副和一個(gè)球副。該機(jī)構(gòu)具有低耦合、工作空間大等特點(diǎn)，適用于高速、重載場(chǎng)合，具有良好的應(yīng)用前景。
【IPC分類】B25J9/00
【公開(kāi)號(hào)】CN105291095
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510853381
【發(fā)明人】曹文熬, 丁華鋒, 王玉丹, 霍莉霞
【申請(qǐng)人】中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）
【公開(kāi)日】2016年2月3日
【申請(qǐng)日】2015年11月27日