一种具有整周回转能力的三转动机构制造技术

本实用新型专利技术属于机器人技术领域。目的是提供一种具有整周回转能力的三转动机构，该机构可实现绕空间三个轴线方向的整周回转运动，并具有响应灵敏，结构紧凑，控制容易，制造成本低的优点。技术方案是：一种具有整周回转能力的三转动机构，其特征在于：包括机架、动平台以及并联连接在机架与动平台之间的第一支链和第二支链；所述第一支链包括依次连接在机架与动平台之间的铰链六杆机构与第一分支；所述第二支链包括依次连接在机架与动平台之间的铰链五杆机构与第二分支。

【技术实现步骤摘要】
一种具有整周回转能力的三转动机构
本技术属于机器人
，具体是一种具有整周回转能力的三转动机构。
技术介绍
虽然串联机器人具有结构简单，成本低，控制简单，运动空间大等优点，但是运动精度不高，承载负荷小，动力学特性差等缺点依旧很突出。并联机构与串联机构相比，刚度大，结构也更加稳定，相对来说承载能力也大一些。在如今科技高速发展的社会中，人们对机器人的要求越来越高，机器人的使用范围越来越广泛。在高速重载的工作环境中，并联机器人比串联机器人优势明显，并联机器人具有刚度大，承载能力强，精度高，末端件惯性小等优点，可以很大程度上减轻人们的工作强度，因此并联机器人得到了广泛的研究。具有整周回转能力的三转动机构就是并联机构中重要的一类，可应用于运动仿真，曲面加工，自动喷涂等领域。公开号为CN101973030A的技术专利公开了一种“可实现整周回转的高速抓放式并联机器人机构”，该并联机器人机构虽然具有可以整周回转的能力，但是却无法执行绕空间任意轴线方向的整周回转。因此提出一种具有整周回转能力的三转动机构就很有必要。
技术实现思路
本技术的目的是克服上述
技术介绍
的不足，提供一种具有整周回转能力的三转动机构，该机构可实现绕空间三个轴线方向的整周回转运动，并具有响应灵敏，结构紧凑，控制容易，制造成本低的优点。本技术提供的技术方案是：一种具有整周回转能力的三转动机构，其特征在于：包括机架、动平台以及并联连接在机架与动平台之间的第一支链和第二支链；所述第一支链包括依次连接在机架与动平台之间的铰链六杆机构与第一分支；所述第二支链包括依次连接在机架与动平台之间的铰链五杆机构与第二分支。所述铰链六杆机构包括依次连接的滑动副、第一转动副、第三连杆、第六转动副、第四连杆、第四转动副、第五连杆、第三转动副、第六连杆以及第二转动副；所述滑动副的导杆与机架固定，滑动副的滑块与第一转动副连接；所述第二转动副与机架连接；所述第六转动副、第四转动副和第三转动副的转动轴线相互平行；滑动副的移动轴线与第一转动副的转动轴线平行；所述第一转动副的转动轴线与第二转动副的转动轴线重合；所述第六转动副的转动轴线垂直于第一转动副的转动轴线。所述第一分支包括依次连接在第四转动副与动平台之间的第五转动副、第七连杆和第七转动副；所述第五转动副的转轴与第四转动副的转轴为同一轴且同时与第五连杆连接；所述第七转动副的转动轴线垂直于第五转动副的转动轴线。所述铰链五杆机构包括依次连接的第十四转动副、第十三连杆、第十五转动副、第十四连杆、第十一转动副、第十一连杆、第十二转动副、第十二连杆和第十三转动副；所述第十三转动副和第十四转动副分别连接机架；所述第十一转动副、第十二转动副、第十三转动副、第十四转动副和第十五转动副的转动轴线相互平行且平行于第一转动副的转动轴线。所述第二分支包括依次连接在第十一转动副与动平台之间的第十转动副、第十连杆、第九转动副、第九连杆和第八转动副；所述第十转动副的转轴与第十一转动副的转轴为同一轴且同时与第十四连杆连接；所述第八转动副的转动轴线垂直于第九转动副的转动轴线；所述第九转动副的转动轴线垂直于第十转动副的转动轴线且平行于第五转动副的转动轴线；所述第八转动副的转动轴线与第七转动副的转动轴线相互平行。所述滑动副、第十三转动副以及第十四转动副均为驱动副；所述驱动副上安装有驱动电机。本技术的有益效果是：本技术可实现绕空间三个轴线方向的整周回转运动，具有制造成本低，控制容易，响应灵敏，结构紧凑，刚度大，末端件惯性小等优点，能够广泛应用于运动仿真，曲面加工，自动喷涂等领域，具有良好的市场前景。附图说明图1为本技术的立体结构示意图。附图标记：1、机架；1-1、导杆；2、滑块；3、第三连杆；4、第四连杆；5、第五连杆；6、第六连杆；7、第七连杆；8、动平台；9、第九连杆；10、第十连杆；11、第十一连杆；12、第十二连杆；13、第十三连杆；14、第十四连杆；T1、滑动副；R1、第一转动副；R2、第二转动副；R3、第三转动副；R4、第四转动副；R5、第五转动副；R6、第六转动副；R7、第七转动副；R8、第八转动副；R9、第九转动副；R10、第十转动副；R11、第十一转动副；R12、第十二转动副；R13、第十三转动副；R14、第十四转动副；R15、第十五转动副。具体实施方式以下结合附图所示的实施例进一步说明。如图所示的具有整周回转能力的三转动机构，包括机架1、动平台8以及并联连接在机架与动平台之间的第一支链和第二支链。所述第一支链包括铰链六杆机构和第一分支，其中铰链六杆机构连接机架，第一分支连接在铰链六杆机构与动平台之间。所述第二支链包括铰链五杆机构和第二分支，其中铰链五杆机构连接机架，第二分支连接在铰链五杆机构与动平台之间。所述铰链六杆机构包括依次连接的滑动副T1、第一转动副R1、第三连杆3、第六转动副R6、第四连杆4、第四转动副R4、第五连杆5、第三转动副R3、第六连杆6以及第二转动副R2；所述滑动副包括固定在机架上的导杆1-1以及与导杆滑动配合的滑块2；滑动副的滑块与第一转动副连接。所述第二转动副R2与机架连接。所述第六转动副、第四转动副和第三转动副的转动轴线相互平行；滑动副的移动轴线与第一转动副的转动轴线平行；所述第一转动副的转动轴线与第二转动副的转动轴线重合；所述第六转动副的转动轴线垂直于第一转动副的转动轴线。所述第一分支包括依次连接在第四转动副与动平台之间的第五转动副R5、第七连杆7和第七转动副R7；所述第五转动副的转轴与第四转动副的转轴为同一轴且同时与第五连杆连接(第七连杆与第五传动副的轴套固定、第四连杆与第四转动副的轴套固定，第五转动副的转轴与第四转动副的转轴为同一根轴并且与第五连杆固定)；所述第七转动副的转动轴线垂直于第五转动副的转动轴线。所述铰链五杆机构包括依次连接的第十四转动副R14、第十三连杆13、第十五转动副R15、第十四连杆14、第十一转动副R11、第十一连杆11、第十二转动副R12、第十二连杆12和第十三转动副R13；所述第十三转动副和第十四转动副分别连接机架；所述第十一转动副、第十二转动副、第十三转动副、第十四转动副和第十五转动副的转动轴线相互平行且平行于第一转动副的转动轴线。所述第二分支包括依次连接在第十一转动副与动平台之间的第十转动副R10、第十连杆10、第九转动副R9、第九连杆9和第八转动副R8；所述第十转动副的转轴与第十一转动副的转轴为同一轴且同时与第十四连杆连接(第十一连杆与第十一传动副的轴套固定、第十连杆与第十转动副的轴套固定，第十一转动副的转轴与第十转动副的转轴为同一根轴并且与第十四连杆固定)，第八转动副连接动平台；所述第八转动副的转动轴线垂直于第九转动副的转动轴线；所述第九转动副的转动轴线垂直于第十转动副的转动轴线且平行于第五转动副的转动轴线；所述第八转动副的转动轴线与第七转动副的转动轴线相互平行。所述滑动副、第十三转动副和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有整周回转能力的三转动机构，其特征在于：包括机架(1)、动平台(8)以及并联连接在机架与动平台之间的第一支链和第二支链；所述第一支链包括依次连接在机架与动平台之间的铰链六杆机构与第一分支；所述第二支链包括依次连接在机架与动平台之间的铰链五杆机构与第二分支。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有整周回转能力的三转动机构，其特征在于：包括机架(1)、动平台(8)以及并联连接在机架与动平台之间的第一支链和第二支链；所述第一支链包括依次连接在机架与动平台之间的铰链六杆机构与第一分支；所述第二支链包括依次连接在机架与动平台之间的铰链五杆机构与第二分支。


2.根据权利要求1所述的具有整周回转能力的三转动机构，其特征在于：所述铰链六杆机构包括依次连接的滑动副(T1)、第一转动副(R1)、第三连杆(3)、第六转动副(R6)、第四连杆(4)、第四转动副(R4)、第五连杆(5)、第三转动副(R3)、第六连杆(6)以及第二转动副(R2)；所述滑动副的导杆(1-1)与机架固定，滑动副的滑块(2)与第一转动副连接；所述第二转动副与机架连接；所述第六转动副、第四转动副和第三转动副的转动轴线相互平行；滑动副的移动轴线与第一转动副的转动轴线平行；所述第一转动副的转动轴线与第二转动副的转动轴线重合；所述第六转动副的转动轴线垂直于第一转动副的转动轴线。


3.根据权利要求2所述的具有整周回转能力的三转动机构，其特征在于：所述第一分支包括依次连接在第四转动副与动平台之间的第五转动副(R5)、第七连杆(7)和第七转动副(R7)所述第五转动副的转轴与第四转动副的转轴为同一轴且同时与第五连杆连接；所述第七转动副的转动轴线垂直于第五...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶伟，贺海兵，李秦川，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：新型
国别省市：浙江;33