專利名稱：一種3－ppttrs六自由度并聯(lián)精密微動(dòng)機(jī)器人的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種3-PPTTRS六自由度并聯(lián)精密微動(dòng)機(jī)器人，屬于機(jī)電一體化領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
精密微動(dòng)機(jī)器人由于具有很高的位置精度和工作精度，在微/納米技術(shù)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。隨著機(jī)器人裝配技術(shù)的發(fā)展，機(jī)器人裝配已經(jīng)成為機(jī)器人工業(yè)應(yīng)用的重要方面之一。在微裝配領(lǐng)域，隨著微小型制造技術(shù)和微機(jī)電系統(tǒng)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，迫切需求微小型器件的精密自動(dòng)化裝配系統(tǒng)的建立，迫切需求高精度的精密微動(dòng)機(jī)器人。
通用的機(jī)器人一般采用開(kāi)鏈結(jié)構(gòu)，且自由度較多，結(jié)構(gòu)尺寸也較大，故構(gòu)件彈性變形、傳動(dòng)誤差以及關(guān)節(jié)間隙等在其末端所造成的積累誤差較大。碼盤的精度和坐標(biāo)變換的計(jì)算誤差等也會(huì)對(duì)機(jī)器人末端位置精度產(chǎn)生影響，因此通常他們的位置精度不高。另一方面，由于傳動(dòng)鏈長(zhǎng)，且運(yùn)動(dòng)慣性較大，加上坐標(biāo)變換比較復(fù)雜，需花費(fèi)一定時(shí)間，故通用機(jī)器人的頻率響應(yīng)一般也不太高，因此機(jī)器人在精密作業(yè)方面受到限制。
為了克服傳統(tǒng)通用機(jī)器人的弊端，近年來(lái)出現(xiàn)了利用并聯(lián)機(jī)構(gòu)代替?zhèn)鹘y(tǒng)串連開(kāi)鏈機(jī)構(gòu)的機(jī)器人新技術(shù)。由于并聯(lián)機(jī)構(gòu)以桁架桿系取代傳統(tǒng)的懸臂梁和兩支點(diǎn)梁來(lái)承載部件重力，加上運(yùn)動(dòng)部件的質(zhì)量明顯減小以及主要由電主軸、滾珠絲杠、直線電機(jī)等機(jī)電一體化部件組成，因而具有剛度高、動(dòng)態(tài)性能好、機(jī)器人模塊化程度高、易于重構(gòu)以及機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。而目前很多精密機(jī)器人，雖然用采用了并聯(lián)機(jī)構(gòu)，但是一般都采用Stewart機(jī)構(gòu)及其變異形式，多采用壓電陶瓷作為驅(qū)動(dòng)器，因而受到尺寸和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的限制，機(jī)器人移動(dòng)范圍一般都在微米級(jí)，雖然精度能夠達(dá)到要求，但是沒(méi)有多大的實(shí)用價(jià)值。
為了滿足精密微動(dòng)機(jī)器人市場(chǎng)的要求，拓寬精密微動(dòng)機(jī)器人的實(shí)用范圍，必須要在保證精密機(jī)器人精度的基礎(chǔ)上擴(kuò)大機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)范圍和承載能力，解決機(jī)械剛度、振動(dòng)、控制以及安全防護(hù)等諸多問(wèn)題。必須在機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、精度分析、剛度分析、控制方式等諸多方面進(jìn)行研究，尋求最優(yōu)解決方案。
本發(fā)明提供的一種3-PPTTRS六自由度并聯(lián)精密微動(dòng)機(jī)器人目前還未見(jiàn)類似的研究成果，該機(jī)器人采用特殊的3-PPTTRS機(jī)構(gòu)、柔性鉸鏈副、和液壓系統(tǒng)控制靜壓螺旋機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)方式。機(jī)器人的技術(shù)指標(biāo)如下

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種用于微裝配的六自由度并聯(lián)精密微動(dòng)機(jī)器人。本發(fā)明主要包括3-PPTTRS機(jī)構(gòu)，柔性鉸鏈副，靜壓螺旋機(jī)構(gòu)，液壓供油系統(tǒng)，和開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)五個(gè)部分。該機(jī)器人采用特殊的3-PPTTRS機(jī)構(gòu)、結(jié)合柔性鉸鏈副實(shí)現(xiàn)較大范圍內(nèi)的精密定位，待裝配的微小型零件通過(guò)微小型夾具安裝在3-PPTTRS六自由度并聯(lián)精密微動(dòng)機(jī)器人的工作臺(tái)上，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)對(duì)六個(gè)移動(dòng)驅(qū)動(dòng)部件施加位移，從而使工作臺(tái)進(jìn)行坐標(biāo)和位姿的變換，工作臺(tái)帶動(dòng)微小型零件進(jìn)行微小位移和微小位姿的運(yùn)動(dòng)。
·有益效果本發(fā)明的3-PPTTRS六自由度并聯(lián)精密微動(dòng)機(jī)器人具有六自由度，直線和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)范圍大，分辨率高，負(fù)重大，承受沖擊力大，控制方便，可靠性強(qiáng)的特點(diǎn)，適用于微小型器件的數(shù)字化裝配。


圖1為3-PPTTRS六自由度并聯(lián)精密微動(dòng)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)形式圖2為3-PPTTRS六自由度并聯(lián)精密微動(dòng)機(jī)器人單臂的結(jié)構(gòu)形式圖3為3-PPTTRS六自由度并聯(lián)精密微動(dòng)機(jī)器人的工作原理圖4為3-PPTTRS機(jī)構(gòu)原理5為運(yùn)動(dòng)鏈的基本結(jié)構(gòu)原理6a為單軸柔性鉸鏈 圖6b柔性鉸鏈為雙軸柔性鉸鏈 圖6c為三自由度柔性鉸鏈圖7a為靜壓絲杠螺母軸向受力原理圖 圖7b為靜壓絲杠螺母徑向受力原理8為供油系統(tǒng)原理9為供油系統(tǒng)控制原理10為控制系統(tǒng)原理中1-并聯(lián)精密微動(dòng)機(jī)器人工作臺(tái) 2-柔性鉸鏈球副 3-柔性鉸鏈轉(zhuǎn)動(dòng)副 4-柔性鉸鏈虎克鉸 5-待裝配的微小型零件 6-導(dǎo)軌 7-移動(dòng)副 8-球副 9-虎克鉸 10-移動(dòng)副11-轉(zhuǎn)動(dòng)副 12-螺桿 13-螺母 14-油腔 15-油箱 16-過(guò)濾器 17-電動(dòng)機(jī) 18-泵 19-溢流閥 20-電磁伺服閥 21-靜壓油墊 22-靜壓絲杠螺母 Ai-代表與工作臺(tái)相連的球副的中心 Bi、Ci-代表與驅(qū)動(dòng)導(dǎo)軌相連的移動(dòng)副中心 Di-為上下兩根桿相連接的轉(zhuǎn)動(dòng)副中心。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述本發(fā)明主要包括3-PPTTRS機(jī)構(gòu)，柔性鉸鏈副，靜壓螺旋機(jī)構(gòu)，液壓供油系統(tǒng)，和開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)五個(gè)部分。本發(fā)明的3-PPTTRS機(jī)構(gòu)使系統(tǒng)能夠通過(guò)簡(jiǎn)單的直線移動(dòng)副10輸入位移，產(chǎn)生較大的行程范圍，并且能夠進(jìn)行六自由度的運(yùn)動(dòng)；在同一系統(tǒng)中，同時(shí)采用單軸、雙軸和三自由度柔性鉸鏈副作為3-PPTTRS機(jī)構(gòu)中的運(yùn)動(dòng)副，利用柔性鉸鏈的特殊結(jié)構(gòu)，避免了傳統(tǒng)運(yùn)動(dòng)副因?yàn)槟Σ?、間隙和回退空程引起的誤差；靜壓技術(shù)理論雖然已經(jīng)相當(dāng)成熟，但是將高精度的靜壓螺旋機(jī)構(gòu)應(yīng)用到并聯(lián)精密微動(dòng)機(jī)器人領(lǐng)域還是第一次，采用靜壓螺旋機(jī)構(gòu)作為3-PPTTRS機(jī)構(gòu)中的移動(dòng)副，直線進(jìn)給分辨率可以達(dá)到0.01μm，該機(jī)構(gòu)由一套壓力穩(wěn)定、溫度恒定、過(guò)濾要求高的供油系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)；采用計(jì)算機(jī)與PMAC卡相結(jié)合的開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)，結(jié)合相應(yīng)的控制策略進(jìn)行精密控制。
3-PPTTRS機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)原理圖如圖3所示，該機(jī)構(gòu)是按照并聯(lián)機(jī)構(gòu)的命名方法進(jìn)行命名的，表示有3個(gè)運(yùn)動(dòng)鏈并聯(lián)，每個(gè)運(yùn)動(dòng)鏈由兩個(gè)移動(dòng)副10，兩個(gè)虎克鉸9，一個(gè)球副8和一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副11組成，通過(guò)球副8與工作臺(tái)1連接，其中兩個(gè)移動(dòng)副10的軸線始終處于同一條垂直于地面的直線上，兩個(gè)虎克鉸9分別與兩個(gè)移動(dòng)副10相連，轉(zhuǎn)動(dòng)副11連接由虎克鉸9伸出的兩根桿，球副8位于長(zhǎng)桿的末端與工作臺(tái)相連，運(yùn)動(dòng)鏈結(jié)構(gòu)原理如圖4所示。3-PPTTRS機(jī)構(gòu)具有六個(gè)自由度，采用對(duì)稱設(shè)計(jì)，三條子運(yùn)動(dòng)鏈在空間以工作臺(tái)1為中心按照120°對(duì)稱分布以保持系統(tǒng)的平衡，提高系統(tǒng)整體的動(dòng)力學(xué)性能。
該機(jī)構(gòu)通過(guò)移動(dòng)副10進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，處于同一條運(yùn)動(dòng)鏈的兩個(gè)移動(dòng)副10的軸線處于同一條直線上。每個(gè)移動(dòng)副10處都會(huì)安裝液壓系統(tǒng)控制靜壓螺旋機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，提供移動(dòng)精度為0.01μm的直線位移。本發(fā)明中3-PPTTRS機(jī)構(gòu)中的運(yùn)動(dòng)副并不是傳統(tǒng)意義上的運(yùn)動(dòng)副，而是使用柔性鉸鏈代替?zhèn)鹘y(tǒng)的虎克鉸9、轉(zhuǎn)動(dòng)副11和球副8，這樣會(huì)大大提高系統(tǒng)的精度和分辨率。其中轉(zhuǎn)動(dòng)副11采用單軸柔性鉸鏈，虎克鉸9采用雙軸柔性鉸鏈，球副8采用三自由度柔性鉸鏈。這三種柔性鉸鏈的結(jié)構(gòu)形式如圖6。
每條運(yùn)動(dòng)鏈的代號(hào)用字母i(i＝1，2，3)表示，其中Bi、Ci代表了與驅(qū)動(dòng)導(dǎo)軌相連的移動(dòng)副中心，Di為上下兩根桿相連接的轉(zhuǎn)動(dòng)副中心，Ai則代表了與工作臺(tái)相連的球副的中心。由于運(yùn)動(dòng)鏈的特殊結(jié)構(gòu)，使工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)分析起來(lái)比較方便。由于|AiDi|＝BiDi|＝|CiDi|，那么AiBiCi三點(diǎn)在空間構(gòu)成了一個(gè)直角三角形，Bi處為直角頂點(diǎn)，且Ai與Bi始終處于同樣的高度，即Ai與Bi的Z坐標(biāo)始終相等。那么工作臺(tái)中心的Z坐標(biāo)也可以由Bi決定。而Ci的位置則決定了工作臺(tái)中心在XY平面內(nèi)的位置。
柔性鉸鏈副是用柔性鉸鏈制作成特殊的結(jié)構(gòu)，在本機(jī)器人機(jī)構(gòu)中，用于替代3-PPTTRS機(jī)構(gòu)中的各種運(yùn)動(dòng)副。柔性鉸鏈的應(yīng)用是保證機(jī)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)精密定位的一項(xiàng)主要技術(shù)。柔性鉸鏈?zhǔn)且环N能夠繞軸作有限角位移的彈性支撐，中部較薄弱，在力矩作用下可以產(chǎn)生較明顯的彈性角變形，能在機(jī)械結(jié)構(gòu)中起到鉸鏈的作用。與一般鉸鏈相比，柔性鉸鏈沒(méi)有機(jī)械結(jié)構(gòu)上的間隙，并且有彈性回復(fù)力，因而消除了運(yùn)動(dòng)中的摩擦和回退空程。柔性鉸鏈分為單軸和雙軸兩種，單軸柔性鉸鏈?zhǔn)抢@一個(gè)軸彈性彎曲的，雙軸柔性鉸鏈?zhǔn)茄貎蓚€(gè)互相垂直的軸彈性彎曲的，這種彈性彎曲是可逆的。使用柔性鉸鏈代替?zhèn)鹘y(tǒng)的虎克鉸、轉(zhuǎn)動(dòng)副和球副，會(huì)大大提高系統(tǒng)的精度。
傳統(tǒng)的虎克鉸具有繞兩個(gè)互相垂直的軸轉(zhuǎn)動(dòng)的自由度，圖5b中的雙軸柔性鉸鏈可以繞通過(guò)其中心的互相垂直的兩個(gè)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，完全可以在線彈性范圍內(nèi)取代傳統(tǒng)意義上的虎克鉸。傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)副具有繞一個(gè)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的單自由度，圖5a中的單軸柔性鉸鏈則可以繞通過(guò)其中心的軸轉(zhuǎn)動(dòng)，完全可以在線彈性范圍內(nèi)取代傳統(tǒng)意義上的轉(zhuǎn)動(dòng)副。傳統(tǒng)的球副在空間可以繞通過(guò)其中心的笛卡兒坐標(biāo)系下的X、Y、Z三個(gè)軸做任意轉(zhuǎn)動(dòng)，而圖5c中的三自由度柔性鉸鏈則可以繞通過(guò)其中心的與其軸線相垂直的平面內(nèi)相互垂直的兩根軸轉(zhuǎn)動(dòng)，也可以繞其軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，完全可以在線彈性范圍內(nèi)取代傳統(tǒng)意義上的球副。
被柔性鉸鏈副完全取代的子運(yùn)動(dòng)鏈結(jié)構(gòu)如圖2所示，通過(guò)移動(dòng)副7對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，柔性鉸鏈副確定各個(gè)構(gòu)件之間的關(guān)系，帶動(dòng)工作臺(tái)移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)。
3-PPTTRS機(jī)構(gòu)中的移動(dòng)副10采用靜壓絲杠螺母機(jī)構(gòu)，其工作原理如圖7所示。靜壓絲杠螺母22是一種精密傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，具有摩擦系數(shù)小、壽命長(zhǎng)、傳動(dòng)效率高、抗振性好、工作精度高等優(yōu)點(diǎn)。靜壓絲杠螺母機(jī)構(gòu)沒(méi)有因摩擦引起的爬行現(xiàn)象或反向時(shí)空行程的存在，并且有很高的軸向剛度，定位精度高。空靜壓螺旋機(jī)構(gòu)的分辨率可達(dá)到0.01μm，其進(jìn)給精度比C0級(jí)滾珠絲杠高2個(gè)數(shù)量級(jí)。機(jī)構(gòu)的性能特點(diǎn)非常適合于精密并聯(lián)機(jī)器人移動(dòng)副的使用，它的驅(qū)動(dòng)裝置為一套壓力穩(wěn)定、溫度恒定、過(guò)濾要求高的供油系統(tǒng)。
靜壓絲杠螺母機(jī)構(gòu)的軸向工作原理如圖7a所示。在靜壓絲杠螺母的兩側(cè)開(kāi)有相對(duì)的油腔14，壓力油經(jīng)節(jié)流器，進(jìn)入油腔14。無(wú)載荷作用時(shí)，兩側(cè)面間隙相等，通過(guò)每一個(gè)油腔沿間隙流出的流量相等，因此油腔壓力也相等，這是絲杠位于螺母的中間位置，保持平衡。當(dāng)靜壓絲杠螺母受到一軸向力作用后，絲杠偏向一邊，這是受壓的一側(cè)間隙減少，油腔壓力也隨之增高，另一側(cè)則相反，間隙增大，壓力下降，形成了壓力差，以抵抗外載荷而保持平衡。
靜壓絲杠螺母機(jī)構(gòu)的徑向工作原理如圖7b所示?？蛰d時(shí)，壓力油經(jīng)過(guò)毛細(xì)管節(jié)流器進(jìn)入油腔，絲杠在每扣相對(duì)應(yīng)的油腔壓力作用下處于中心位置，這時(shí)油液經(jīng)間隙從牙頂和牙底處的回油槽流出。當(dāng)絲杠受徑向載荷作用后，在載荷方向上產(chǎn)生位移，使下油腔處回油間隙減小，回油阻力增大，油腔壓力升高。而上油腔處回油間隙增大，回油阻力減小，油腔壓力下降，由此形成了壓力差與外載荷平衡。此時(shí)由于各油腔壓力的變化，因此下油腔的壓力油除了從牙頂、牙底流回郵箱外，還發(fā)生向上油腔的內(nèi)流現(xiàn)象。
這說(shuō)明靜壓絲杠螺母機(jī)構(gòu)既能夠承受軸向載荷，也能承受徑向載荷。通過(guò)軸向驅(qū)動(dòng)，可以實(shí)現(xiàn)軸線的微位移。
液壓供油系統(tǒng)是本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)裝置。靜壓絲杠螺母22采用多腔式的、無(wú)排油槽的結(jié)構(gòu)，能夠承受偏心載荷，有抗傾復(fù)能力。為了保證各個(gè)油腔中壓力穩(wěn)定，采用定量閥向各油腔供油，得到壓力穩(wěn)定、溫度恒定、過(guò)濾要求高的供油系統(tǒng)如圖8所示。供油系統(tǒng)的控制如圖9所示。
圖8為定量閥向各油腔供油的原理圖。電機(jī)17帶動(dòng)泵18旋轉(zhuǎn)，將油從油箱15抽出，經(jīng)過(guò)過(guò)濾器16進(jìn)行過(guò)濾。油液通過(guò)泵17后分為兩支，一支是多余的油液通過(guò)溢流閥19回到油箱15中，另一支則通過(guò)電磁伺服閥20流入靜壓油墊21，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)靜壓絲杠螺母機(jī)構(gòu)作微位移運(yùn)動(dòng)。這種供油方式可以隨油膜厚度的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)油腔壓力，以適應(yīng)載荷的變化。
液壓供油驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)與開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)通過(guò)驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)進(jìn)行連接，如圖9所示。驅(qū)動(dòng)型號(hào)通過(guò)電位計(jì)、電荷放大之后，傳遞給由液壓伺服閥。液壓伺服閥將驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)轉(zhuǎn)換成液體流量來(lái)控制靜壓絲杠螺母機(jī)構(gòu)進(jìn)行微位移運(yùn)動(dòng)。當(dāng)然，精度達(dá)到0.01μm的系統(tǒng)必須是一個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)。在靜壓絲杠螺母機(jī)構(gòu)上轉(zhuǎn)載位移檢測(cè)裝置，并將位移信號(hào)反饋回電荷放大器。
控制系統(tǒng)采用“PC+運(yùn)動(dòng)控制器”的開(kāi)放模式，形成以PC機(jī)為上位機(jī)、運(yùn)動(dòng)控制器為下位機(jī)的分布控制，如圖10所示。主要硬件模塊包括工控機(jī)、運(yùn)動(dòng)控制器、I/O模板、驅(qū)動(dòng)與檢測(cè)等。開(kāi)放式的數(shù)控系統(tǒng)在充分保證數(shù)控系統(tǒng)的可移植性、可擴(kuò)展性、可協(xié)同性和規(guī)模可變性的同時(shí)，保證了3-PPTTRS六自由度并聯(lián)精密微動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)軌跡精度。
控制系統(tǒng)包含六套驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，分別用于六自由度精密并聯(lián)微動(dòng)機(jī)器人的六組靜壓絲杠螺母驅(qū)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)控制卡通過(guò)逆運(yùn)動(dòng)學(xué)關(guān)系計(jì)算出機(jī)器人六個(gè)驅(qū)動(dòng)端的直線位移，分別通過(guò)六個(gè)驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)生對(duì)各電磁閥的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，電磁閥接到信號(hào)后調(diào)節(jié)流量閥的開(kāi)口大小，從而調(diào)節(jié)流量的大小，通過(guò)流量的微量變動(dòng)來(lái)達(dá)到精密驅(qū)動(dòng)靜壓絲杠螺母機(jī)構(gòu)而產(chǎn)生微位移的目的。看通過(guò)I/O面板控制機(jī)器人的輔助功能設(shè)備、驅(qū)動(dòng)指示裝置和報(bào)警裝置，檢測(cè)控制面板輸入信號(hào)等。工控機(jī)包含驅(qū)動(dòng)器、面板鍵盤、存儲(chǔ)器和顯示器等內(nèi)容。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種3-PPTTRS六自由度并聯(lián)精密微動(dòng)機(jī)器人，其特征在于主要由3-PPTTRS機(jī)構(gòu)、柔性鉸鏈副、靜壓絲杠螺母機(jī)構(gòu)、液壓供油裝置和開(kāi)放式數(shù)控裝置五個(gè)主要部分構(gòu)成；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種3-PPTTRS六自由度并聯(lián)精密微動(dòng)機(jī)器人，其特征在于3-PPTTRS機(jī)構(gòu)有3個(gè)運(yùn)動(dòng)鏈并聯(lián)，每個(gè)運(yùn)動(dòng)鏈由兩個(gè)移動(dòng)副、兩個(gè)虎克鉸、一個(gè)旋轉(zhuǎn)副和一個(gè)球副組成，通過(guò)球副與工作臺(tái)連接；
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種3-PPTTRS六自由度并聯(lián)精密微動(dòng)機(jī)器人，其特征在于柔性鉸鏈副采用的是無(wú)間隙、無(wú)爬行、無(wú)摩擦，能夠繞軸作有限角位移的彈性支撐，中部較薄弱的的柔性鉸鏈副；
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種3-PPTTRS六自由度并聯(lián)精密微動(dòng)機(jī)器人，其特征在于在靜壓絲杠螺母的兩側(cè)開(kāi)有相對(duì)的油腔；
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種3-PPTTRS六自由度并聯(lián)精密微動(dòng)機(jī)器人，其特征在于采用“PC+運(yùn)動(dòng)控制器”的開(kāi)放模式，形成以PC機(jī)為上位機(jī)、運(yùn)動(dòng)控制器為下位機(jī)的分布控制系統(tǒng)；
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種3-PPTTRS六自由度并聯(lián)精密微動(dòng)機(jī)器人，其特征在于柔性鉸鏈分為單軸和雙軸兩種，單軸柔性鉸鏈?zhǔn)抢@一個(gè)軸彈性彎曲的，雙軸柔性鉸鏈?zhǔn)茄貎蓚€(gè)互相垂直的軸彈性彎曲的。
全文摘要
本發(fā)明為一種3－PPTTRS六自由度并聯(lián)精密微動(dòng)機(jī)器人。主要由3－PPTTRS機(jī)構(gòu)、柔性鉸鏈副、靜壓絲杠螺母機(jī)構(gòu)、液壓供油裝置和開(kāi)放式數(shù)控裝置五個(gè)主要部分構(gòu)成。機(jī)器人具有六自由度，X、Y、Z直線運(yùn)動(dòng)范圍能達(dá)到10mm×10mm×10mm，分辨率能達(dá)到0.01μm×0.01μm×0.01μm；ψ、θ、φ旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)范圍能達(dá)到10°×16°×10°，分辨率能達(dá)到0.023°×0.055°×0.023°。本發(fā)明能夠彌補(bǔ)目前精密微動(dòng)并聯(lián)機(jī)器人自由度數(shù)少、直線和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)范圍小、分辨率低的缺陷，能夠承受較大的沖擊載荷、且負(fù)重較大、在較大范圍內(nèi)進(jìn)行精密的微小型器件裝配，將宏微運(yùn)系統(tǒng)緊密地結(jié)合起來(lái)，在微位移領(lǐng)域具有很大的實(shí)用價(jià)值。
文檔編號(hào)B23Q1/48GK1788942SQ200510125990
公開(kāi)日2006年6月21日 申請(qǐng)日期2005年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月2日
發(fā)明者張之敬, 葉鑫, 金鑫, 張衛(wèi)民, 王西彬 申請(qǐng)人:北京理工大學(xué)