[发明专利]过约束五自由度混联机器人

权利要求书

1.一种过约束五自由度混联机器人，包括：包括固定架（4）、动平台（5）、连接于动平台（5）末端的两自由度定位头（6）以及设置在所述固定架（4）与动平台（5）之间的第一支链（1）、第二支链（2）和第三支链（3），其特征在于：

所述第三支链（3）贯穿的设置在固定架（4）的中心部位，包括：由外圈（36）和内圈（35）构成的具有两个转动自由度的第一铰链、固定在所述内圈（35）内周面上的滑块（37）、第三长度调节装置以及与所述滑块（37）相对应且固定设置在第三长度调节装置上的导轨（38），所述外圈（36）通过具有一个转动自由度的铰链连接在固定架（4）的中心部位，所述内圈（35）的前端通过具有一个转动自由度的铰链与外圈（36）相连，连接所述外圈（36）和固定架（4）的转动轴线与连接所述内圈（35）和外圈（36）的转动轴线垂直相交，所述的导轨（38）与固定在所述内圈（35）内周面上的滑块（37）滑移的连接，使所述第三长度调节装置（32）与所述内圈（36）构成移动副，所述的第三长度调节装置由中间两侧开有槽孔的圆管（32）、固接在圆管（32）顶端的电机（31）、设置在圆管（32）内部且与电机（31）输出轴连接的丝杆（33）以及与内圈（35）固接且与所述丝杆（33）形成丝杆螺旋副的丝杆螺母（34）组成。所述圆管（32）的末端与动平台（5）固接。

所述的第一支链（1）和第二支链（2）结构相同，均包括转动叉（12）、通过具有一个转动自由度的铰链连接在转动叉（12）的凹槽内的长度调节装置（13）、固接在长度调节装置（13）顶端的驱动装置（11）以及固接在长度调节装置（13）末端的T形铰（14），所述的转动叉（12）的底端通过具有一个转动自由度的铰链与所述的固定架（4）相连，连接所述转动叉（12）和固定架（4）的转动轴线与连接所述长度调节装置（13）与转动叉（12）的转动轴线垂直相交，所述的第一支链（1）中的T形铰（14）通过具有一个转动自由度的铰链与第一转动圈（15）相连，所述的第二支链（2）中的T形铰（14）通过具有一个转动自由度的铰链与第二转动圈（25）相连，所述第一转动圈（15）和第二转动圈（25）均通过具有一个转动自由度的铰链与内圈（35）相连。

2.根据权利要求1所述的过约束五自由度混联机器人，其特征在于，连接所述第一支链（1）中的长度调节装置（13）与转动叉（12）的转动轴线与连接所述第一支链（1）中的T形铰（14）和第一转动圈（15）的转动轴线相互平行；连接所述第二支链（2）中的长度调节装置（13）与转动叉（12）的转动轴线与连接所述第二支链（2）中的T形铰（14）与第二转动圈（25）的转动轴线相互平行。

3.根据权利要求1所述的过约束五自由度混联机器人，其特征在于，所述第一支链（1）中的转动叉（12）和第二支链（2）中的转动叉（12）对称的设置在所述固定架（4）的左右两侧，且连接所述第一支链（1）中的转动叉（12）和固定架（4）的转动轴线、连接所述第二支链（2）中的转动叉（12）和固定架（4）的转动轴线相交于第一交点；且所述该第一交点与连接所述外圈（36）和固定架（4）的转动轴线与连接所述内圈（35）和外圈（36）的转动轴线相交的交点重合。

4.根据权利要求1和3所述的过约束五自由度混联机器人，其特征在于，连接所述第一转动圈（15）和内圈（35）的转动轴线与连接所述第二转动圈（25）和内圈（35）的转动轴 线共线，且该共线轴线通过所述第一交点。

5.根据权利要求1所述的过约束五自由度混联机器人，其特征在于，当连接第一支链（1）中的转动叉（12）与固定架（4）的转动轴线与连接外圈（36）与固定架（4）的转动轴线共线时，所述的第一转动圈（15）与内圈（35）固定连接。