一种三支链六自由度机器人的制作方法
【专利摘要】一种三支链六自由度机器人，由动平台、固定平台和三条连接动平台与固定平台的均布支链组成，每条支链固定平台到动平台方向包括依次连接的下十字万向铰链、支撑伸缩杆组件和上十字万向铰链，支撑伸缩杆组件由活动连杆和支撑连杆组成，在活动连杆、支撑连杆和下十字万向铰链的上铰链座之间安装平面连杆组件，平面连杆组件由下连杆，中间连杆和上连杆组成；上连杆末端通过销轴与活动连杆连接，下连杆末端与固定在下十字万向铰链的上叉型铰链座上的第二电机的输出轴连接，下十字万向铰链的下叉型铰链座固定安装在固定平台上，第一电机安装在下十字万向铰链的下叉型铰链座上，第一电机的输出轴与下十字万向铰链的十字销轴连接。
【专利说明】
一种三支链六自由度机器人
技术领域
[0001 ]本实用新型属于并联机器人领域。
【背景技术】
[0002]在现有的Stewart六自由度并联机构的基础上，改变分支中运动副的种类、排列顺序以及方向等，同时保持分支的六个独立自由度，即可得到新的六自由度并联机构机型，现有的改进的6自由度并联机构支链均匀对称分布排列，所需驱动较多，控制方法复杂；另外，单个支链的运动精度严重影响整个动平台运动精度，进而不能很好地满足特殊情况的工作要求。
[0003]因此提供一种改进的三支链六自由度机器人，使其支链运动形式简单易控制，具有较高的灵活性且运动精度较高，成为现有技术中亟待解决的问题。
【实用新型内容】
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种三支链六自由度机器人，由动平台、固定平台和三条连接动平台与固定平台的均布支链组成，其特征是每条支链固定平台到动平台方向包括依次连接的下十字万向铰链、支撑伸缩杆组件和上十字万向铰链，支撑伸缩杆组件由能够同轴伸缩运动的活动连杆和支撑连杆组成，活动连杆的末端和支撑连杆的末端分别与上十字万向铰链和下十字万向铰链连接，在活动连杆、支撑连杆和下十字万向铰链的上铰链座之间安装平面连杆组件，所述平面连杆组件由沿从固定平台到动平台方向以销轴依次连接的下连杆，中间连杆和上连杆组成;上连杆末端通过销轴与活动连杆连接，中间连杆中部开有与连杆方向平行的长槽并通过长槽与支撑连杆上的销轴进行滑动连接，下连杆末端与固定在下十字万向铰链的上叉型铰链座上的第二电机的输出轴连接，下十字万向铰链的下叉型铰链座固定安装在固定平台上，第一电机安装在下十字万向铰链的下叉型铰链座上，第一电机的输出轴与下十字万向铰链的十字销轴连接。
[0005]本实用新型提供的一种三支链六自由度机器人与现有的各种改进的三支链六自由度机器人相比具有以下优点
[0006](I)结构简单可靠，动平台运动平稳
[0007](2)单个支链配置有两个驱动，驱动之间相对耦合，使得该机构具有较高的灵活性，且定位精度高，每个支链的两个驱动电机，第一电机可使得上平台快速达到目的位置，第二电机对动平台进行精度位置调节。将两个电机分别作为主驱动和协同驱动，或者同时驱动可使动平台快速、平稳地实现六自由度空间运动;并且支链的运动形式相对简单，容易保证该机构在操作过程中的精度和质量，
[0008](3)该机构控制鲁棒性强、承载较好，可以根据不同的需要应用于机床、机器人检测等领域。
【附图说明】
[0009]图1为本实用新型提供的三支链六自由度机器人的一种实施例的整体结构示意图
[0010]图2为本实用新型提供的三支链六自由度机器人的一种实施例的一条支链的结构示意图
[0011]图中
[0012]1、动平台、2、固定平台，3支撑伸缩杆组件，4、平面连杆组件，5、上十字万向铰链，
6、下十字万向铰链，7、活动连杆，8、支撑连杆，9、上连杆，10、中间连杆，11下连杆，14、第一电机，15、第二电机。
【具体实施方式】
[0013]本实用新型提供了一种三支链六自由度机器人，由动平台1、固定平台2和三条连接动平台与固定平台的均布支链组成，其特征是每条支链固定平台到动平台方向包括依次连接的下十字万向铰链6、支撑伸缩杆组件3和上十字万向铰链5，支撑伸缩杆组件3由能够同轴伸缩运动的活动连杆7和支撑连杆8组成，活动连杆的末端和支撑连杆的末端分别与上十字万向铰链和下十字万向铰链连接，在活动连杆、支撑连杆和下十字万向铰链的上铰链座之间安装平面连杆组件4，所述平面连杆组件4由沿从固定平台到动平台方向以销轴依次连接的下连杆11，中间连杆10和上连杆9组成;上连杆末端通过销轴与活动连杆连接，中间连杆中部开有与连杆方向平行的长槽并通过长槽与支撑连杆上的销轴进行滑动连接，下连杆末端与固定在下十字万向铰链的上叉型铰链座上的第二电机15的输出轴连接，下十字万向铰链的下叉型铰链座固定安装在固定平台上，第一电机14安装在下十字万向铰链的下叉型铰链座上，第一电机的输出轴与下十字万向铰链的十字销轴连接。
[0014]本实用新型提供的三支链六自由度机器人的运动原理如下
[0015]I)第一电机控制支撑杆组件绕下十字万向铰链旋转，可以使动平台快速到达目的位置，
[0016]2)第二电机驱动下连杆绕其输出轴转动，并带动中间连杆的长槽沿销轴相对滑动，使上连杆推动活动连杆沿着支撑连杆的轴线移动，调节支撑伸缩杆组件的伸缩，从而对动平台的位置进行精确调节。
[0017]3)第一电机和第二电机即可交替调节，亦可以协同调节，发挥驱动的耦合作用，缩短调节过程。
【主权项】
1.一种三支链六自由度机器人，由动平台、固定平台和三条连接动平台与固定平台的均布支链组成，其特征是每条支链固定平台到动平台方向包括依次连接的下十字万向铰链、支撑伸缩杆组件和上十字万向铰链，支撑伸缩杆组件由能够同轴伸缩运动的活动连杆和支撑连杆组成，活动连杆的末端和支撑连杆的末端分别与上十字万向铰链和下十字万向铰链连接，在活动连杆、支撑连杆和下十字万向铰链的上铰链座之间安装平面连杆组件，所述平面连杆组件由沿从固定平台到动平台方向以销轴依次连接的下连杆，中间连杆和上连杆组成;上连杆末端通过销轴与活动连杆连接，中间连杆中部开有与连杆方向平行的长槽并通过长槽与支撑连杆上的销轴进行滑动连接，下连杆末端与固定在下十字万向铰链的上叉型铰链座上的第二电机的输出轴连接，下十字万向铰链的下叉型铰链座固定安装在固定平台上，第一电机安装在下十字万向铰链的下叉型铰链座上，第一电机的输出轴与下十字万向铰链的十字销轴连接。
【文档编号】B25J9/00GK205630614SQ201620489965
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月25日
【发明人】张小俊, 王永奉, 万媛, 刘更谦
【申请人】河北工业大学