[发明专利]具有3T、2T1R和1R2T运动模式的并联系统

说明书

本发明公开了一种具有3T、2T1R和1R2T运动模式的并联系统，包括定平台和动平台，定平台通过第一支链、第二支链和第三支链与动平台相连。本发明具有3T、2T1R和1R2T运动模式的并联系统，三条支链中分别与定平台和动平台连接的转动副构成万向铰，能够灵活运动，能够通过控制移动副和转动副能够使得该并联系统实现三移动(3T)、两移动一转动(2T1R转动轴线与移动平面垂直)、一转动两移动(1R2T移动平面与转动轴线平行)的运动模式，从而使得本发明的并联系统使用于运动仿真、机器装配、分拣抓取、并联机床等领域后，能够快速进行运动模式的变换，满足其复杂情况下的工作需求。

技术领域

本发明属于机器人技术领域，涉及一种具有3T、2T1R和1R2T运动模式的并联系统。

背景技术

并联机器人系统为空间多自由度多环闭链形式。自上世纪八十年代以来，并联系统因其具有刚度高、承载能力大、累积误差小、动态特性好、结构紧凑等特点而在虚拟轴机床、微动操作台、运动模拟器以及多维力传感器等行业领域获得广泛应用。并联系统具有2、3、4、5或6个自由度，目前，对6个自由度并联系统的研究较为全面和深入，但并联系统自由度的减少将使得系统结构更为简单，制造和控制成本相对较低，故在满足预期工作要求的情况下，少自由度并联机器人有其独特的优势。

具有多种运动模式的并联系统，在系统奇异位形下，具有运动分岔的特性，可以通过较少的驱动副和支链实现多种运动模式，从而适应多种不同的工作需要。并且这类系统的运动模式变换，不需要对系统进行重新组装，运动模式的变换速度快、过程简便。在运动仿真、机器装配、分拣抓取、并联机床等领域需要有同时具有三移动(3T)、两移动一转动(2T1R转动轴线与移动平面垂直)、一转动两移动(1R2T转动轴线与移动平面平行)运动模式的并联结构来适应多种不同的运动方式，适应多种境况下的工作，简化整体的工作流程，但是目前市面上并无相关的同时具有三移动(3T)、两移动一转动(2T1R转动轴线与移动平面垂直)、一转动两移动(1R2T转动轴线与移动平面平行)运动模式的并联结构。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有3T、2T1R和1R2T运动模式的并联系统，解决了现有技术中并联系统结构单一的问题，能够满足运动仿真、机器装配、分拣抓取、并联机床等领域复杂情况下工作需求。

本发明所采用的技术方案是，具有3T、2T1R和1R2T运动模式的并联系统，包括定平台和动平台，定平台通过第一支链、第二支链和第三支链与动平台相连。

本发明的特点还在于：

动平台呈T字形，第一支链与动平台一个端口连接，第二支链与动平台的第二个端口连接，第三支链与动平台的第三个端口连接。

第一支链包括与定平台连接的转动副R₁₁,转动副R₁₁上连接有转动副R₁₂，转动副R₁₁与转动副R₁₂形成万向铰；转动副R₁₂上连接有第一连杆，第一连杆内套接有第二连杆，第二连杆上连接有驱动电机，第二连杆上连接有转动副R₁₄，转动副R₁₄上连接有转动副R₁₅，转动副R₁₄和转动副R₁₅形成万向铰，转动副R₁₅与动平台的一个端口连接。

第二支链包括与定平台固接的第一滑移杆，第一滑移杆上连接有第三连杆，第三连杆上连接有驱动电机，第三连杆能够沿着第一滑移杆滑移；第三连杆上连接有第四连杆，第四连杆能够沿着第三连杆滑移；第四连杆上连接有第七连杆，第七连杆包括相互固接的滑移杆和转动副R₂₁，第七连杆的滑移杆与第四连杆套接，第七连杆的转动副R₂₁上连接有转动副R₂₂，且转动副R₂₁和转动副R₂₂形成万向铰；转动副R₂₂与动平台连接。