[发明专利]一种三移动一转动的空间串并联机构

说明书

技术领域

本发明属于机器人领域，特别涉及一种空间串并联机构。 

背景技术

三平移一转动四自由度机构在工业生产中有广泛的应用前景，现有这种机构的构型较为单一。一种是串联形式，如SCARA机器人机构，其主要在工业生产线上实现搬取零件和装配等轻载工作。另一种是并联形式，Pierrot等提出了具有四支链、双动平台特征的可实现SCARA（SelectiveCompliance Assembly Robot Arm）运动的H4型并联机构，清华大学提出了一种三移一转四自由度空间并联机构（公开号为CN102922511A），并联形式的机构虽然能具有较高的承载能力，但工作空间较小。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有较高的承载能力和刚度、工作空间大的三移动一转动的空间串并联机构。 

本发明主要由定平台、动平台、连接这两个平台的左运动支链和右运动支链以及连接左右运动支链的中间运动支链构成，其中左运动支链是由五个运动副构成，该支链中五个运动副以左多副杆为界分为与定平台相连的左定平台运动副组和与动平台相连的左动平台运动副组，左定平台运动副组是由三个轴线相互平行的转动副构成，左动平台运动副组是由两个轴线相互平行的转动副构成，左动平台运动副组与左定平台运动副组通过左多副杆连接，该左动平台运动副组中的转动副的轴线与左定平台运动副组中的转动副的轴线不平行；右运动支链是由六个运动副构成，该支链中六个运动副以右多副杆为界分为与定平台相连的右定平台运动副组和与动平台相连的右动平台运动副组，右定平台运动副组是由三个轴线相互平行的转动副构成，右动平台运动副组是由三个轴线相互平行的转动副构成，右动平台运动副组与右定平台运动副组通过右多副杆连接，该右动平台运动 副组中转动副的轴线与右定平台运动副组中转动副的轴线不平行；中间运动支链是由三个轴线相互平行的转动副构成，该中间运动支链的左右两端的转动副分别与上述左多副杆和右多副杆连接。 

所述的右动平台运动副组中的转动副的轴线与左动平台运动副组中的转动副的轴线相互平行。 

所述的右定平台运动副组中的转动副的轴线与左运动支链中的转动副的轴线不平行。 

所述的中间运动支链中的转动副的轴线分别与左运动支链中的转动副的轴线、右运动支链中的转动副的轴线不平行。 

本发明与现有技术相比具有如下优点： 

本发明既有较高的承载能力和刚度，又有较大的工作空间，机构中运动副之间几何关系简单，易于制造和装配。 

附图说明：

图1是本发明实施例1的立体示意简图。 

具体实施方式：

在图1所示的三移动一转动的空间串并联机构示意图中，左运动支链中的转动副R1与定平台1连接，该转动副R1通过连杆2与转动副R2连接，该转动副R2通过连杆3与转动副R3连接，该转动副R3通过左多副杆4与转动副R4连接，该转动副R4通过连杆5与转动副R5连接，该转动副R5与动平台13连接，该支链中五个运动副以左多副杆4为界分为与定平台相连的左定平台运动副组和与动平台相连的左动平台运动副组，左定平台运动副组是由三个轴线相互平行的转动副构成，左动平台运动副组是由两个轴线相互平行的转动副构成，左动平台运动副组与左定平台运动 副组通过左多副杆连接，该左动平台运动副组中的转动副的轴线与左定平台运动副组中的转动副的轴线不平行；右运动支链中的转动副R6与定平台连接，该转动副R6通过连杆6与转动副R7连接，该转动副R7通过连杆7与转动副R8连接，该转动副R8通过右多副杆8与转动副R9连接，该转动副R9通过连杆9与转动副R10连接，该转动副R10通过连杆10与转动副R11连接，该转动副R11与动平台连接，该支链中六个运动副以右多副杆为界分为与定平台相连的右定平台运动副组和与动平台相连的右动平台运动副组，右定平台运动副组是由三个轴线相互平行的转动副构成，右动平台运动副组是由三个轴线相互平行的转动副构成，右动平台运动副组与右定平台运动副组通过右多副杆8连接，该右动平台运动副组中转动副的轴线与右定平台运动副组中转动副的轴线不平行；中间运动支链中的转动副R12与上述左多副杆连接，该转动副R12通过连杆11与转动副R13连接，该转动副R13通过连杆12与转动副R14连接，该转动副R14与上述右多副杆连接，上述中间支链中三个转动副R12、R13和R14的轴线相互平行。 

所述的右动平台运动副组中的转动副的轴线与左动平台运动副组中的转动副的轴线相互平行。所述的右定平台运动副组中的转动副的轴线与左运动支链中的转动副的轴线不平行。所述的中间运动支链中的转动副的轴线分别与左运动支链中的转动副的轴线、右运动支链中的转动副的轴线不平行。