[发明专利]一种并联机构

说明书

技术领域

本发明属于高速搬运作业领域，特别涉及一种用于高速搬运作业的三自由度平动并联机构。

背景技术

在现有技术中，能够满足高速作业要求的新型机器人机构的研究，是当今国际上机器人机构研究的前沿课题之一，国际上高速作业机器人机构的研究已有十几年了，由于高速作业机器人要求自身刚度很高，因而，并联机构逐渐受到专家学者的格外注意，并已在特定的情况下应用。但由于并联机构的作业范围小，因而，在工业机器人中还没广为采用。

发明内容

针对以上不足，本发明的目的在于提供一种结构简单可靠、制造和维护成本低、易于控制、适用于高速搬运作业的并联机构。

本发明的技术方案是通过以下方式实现的：一种并联机构，由上平台、动平台和三条支链组成，三条支链并联安装在上平台和动平台之间，其中第一和第二条支链布置于机架两侧，于机架中心对称；第一和第二条支链由四个杆件组成，杆件a、杆件b通过转动副与上平台连接；杆件c、杆件d通过转动副与下平台连接，其特征在于：所述的上平台和杆件之间、杆件和杆件之间、杆件和动平台之间均用转动铰链连接。

所述的第三条支链由连杆Ⅰ、连杆Ⅱ、连杆Ⅲ、连杆Ⅳ组成，其中连杆Ⅰ、连杆Ⅱ的一端与上平台活动连接，连杆Ⅲ、连杆Ⅳ和动平台连接，形成平行四边机构构，连杆Ⅰ、连杆Ⅱ和连杆Ⅲ、连杆Ⅳ通过弹性元件连接，弹性元件可以均匀地伸长或压缩，使平行四边形的一边可以变化，扩大动平台的工作空间。

所述的第三条支链为从动支链，平行四边形机构约束动平台作平动。

本发明，在结构上具有良好的对称性，机构在运动过程中，驱动电机的惯量对动力学性能影响小，连杆质量小，动平台可以承受较大的加速度，有助于高速搬运作业。本发明从运动输入到运动输出，其传递过程全部采用杆件，提高了并联机构的整体刚度和精度，增加了有效功率的输出。

附图说明

图1是本发明一种并联机构的基本构型。

具体实施方式

如图1所示，一种并联机构，由上平台、动平台和三条支链组成。第一和第二条支链完全相同，由三个轴线平行的转动副组成，第一和第二条支链布置于上平台两侧，于上平台中心对称；第三条支链由连接上平台和动平台的平行四边形机构组成，支链中不含主动副，该支链为从动支链，机构中的运动副均为转动副，上平台1为机架，保持不动，动平台2为转动台，可作二自由度平动。第一和第二条支链由四个杆件组成，杆件a3、杆件b4通过转动副与上平台1连接；杆件c5、杆件d6通过转动副与下平台2连接，上平台1和杆件之间、杆件和杆件之间、杆件和动平台2之间均用转动铰链连接。第三条支链由连杆Ⅰ7、Ⅱ8、Ⅲ10、Ⅳ11组成，其中连杆Ⅰ7、Ⅱ8的一端与上平台1活动连接，连杆Ⅲ10、连杆Ⅳ11和动平台2连接，形成平行四边机构构。连杆Ⅰ7、连杆Ⅱ8和连杆Ⅲ10、连杆Ⅳ11之间通过弹性元件9连接，弹性元件9可以均匀地伸长或压缩，使平行四边形的一边可以变化，扩大动平台的工作空间。第三条支链为从动支链，平行四边形机构约束动平台2作平动。