[发明专利]二自由度平面并联机器人机构

权利要求书

1.一种二自由度平面并联机器人机构，包括：定平台、动平台及连接定平台与动平台的三个连杆机构和六个转动铰链，其特征在于，定平台上有两个平行布置的直线驱动机构，动平台一端通过一个连杆机构和两个转动铰链连接直线驱动机构的移动副，另一端则通过另外两个相同的连杆机构和四个转动铰链连接另一个直线驱动机构的移动副，此两个连杆机构结构尺寸相同并由直线驱动机构通过转动铰链同步驱动，且这两个连杆机构在动平台与驱动机构移动副之间构成平行于定平台的平行四边形支链结构，以保持动平台在运动过程中只有平移运动，且始终与定平台平行，在提高垂直于动平台方向刚度的同时，屏蔽动平台的回转自由度，构成二自由度平面并联机器人机构。

2.如权利要求1所述的二自由度平面并联机器人机构，其特征是，还包括一个第四连杆机构和两个转动铰链，动平台两端均通过两个相同连杆机构以及八个转动铰链分别连接直线驱动机构的移动副，动平台通过两个平行于定平台的平行四边形支链结构与定平台连接，构成冗余驱动的二自由度平面并联机器人机构。

3.如权利要求1所述的二自由度平面并联机器人机构，其特征是，所述直线驱动机构，为直线电机，且两台直线电机定子对称平行放置。

4.如权利要求3所述的二自由度平面并联机器人机构，其特征是，所述直线电机，其动子通过气浮导轨支撑，气浮导轨包括左气浮导轨和右气浮导轨，左气浮导轨与右气浮导轨平行放置，且都采用四面支撑的方式。

5.如权利要求4所述的二自由度平面并联机器人机构，其特征是，所述左气浮导轨包括左气浮导轨导尺、左气浮导轨支座、上气浮垫、下气浮垫、左气浮垫和右气浮垫，左气浮导轨导尺两端通过底座固定在定平台上，左气浮导轨支座采用中空结构，并通过上气浮垫、下气浮垫、左气浮垫和右气浮垫支撑在左气浮导轨导尺上，左气浮导轨支座的上下面分别由上气浮垫和下气浮垫支撑，左右面分别由左气浮垫和右气浮垫支撑。

6.如权利要求4所述的二自由度平面并联机器人机构，其特征是，所述右气浮导轨包括右气浮导轨导尺、右气浮导轨支座、上气浮垫、下气浮垫、左气浮垫和右气浮垫，右气浮导轨导尺两端通过底座固定在定平台上，右气浮导轨支座也采用中空结构，并通过上气浮垫、下气浮垫、左气浮垫和右气浮垫支撑在右气浮导轨导尺上，右气浮导轨支座的上下面分别由上气浮垫和下气浮垫支撑，左右面分别由左气浮垫和右气浮垫支撑。

7.如权利要求4所述的二自由度平面并联机器人机构，其特征是，所述直线电机动子与气浮导轨通过电机联接板连接，两台直线电机分别通过左电机联接板、右电机联接板连接左气浮导轨和右气浮导轨的支座。

8.如权利要求1或2所述的二自由度平面并联机器人机构，其特征是，所述连接铰链均为转动铰链，且所有的转动铰链的回转轴线保持平行，并与定平台垂直。

9.如权利要求8所述的二自由度平面并联机器人机构，其特征是，所述转动铰链均为气浮旋转关节，每个旋转关节包括气浮关节支座、上止推气浮垫、下止推气浮垫、上关节轴、下关节轴、内关节轴和外关节轴，其中上关节轴、下关节轴的径向由气浮关节支座支撑，轴向由上止推气浮垫和下止推气浮垫支撑，内关节轴连接上关节轴、下关节轴和外关节轴，外关节轴连接连杆机构。

10.如权利要求1或2所述的二自由度平面并联机器人机构，其特征是，所述连杆机构均为中空结构。