[发明专利]一种冗余驱动的三自由度平移型并联机器人机构

摘要

一种冗余驱动的三自由度平移型并联机器人机构,涉及机器人技术领域，特别涉及一种冗余驱动的三自由度平移型并联机器人机构。解决了机构奇异位形多和力传递性能差的问题。冗余驱动的三自由度平移型并联机器人机构包括第一至第四支链组件、基座（1）和动平台（3）；第一至第四支链组件（2-1，2-2，2-3，2-4）分别放在第一至第四个U型基座凹槽和第一至第四个U型动平台凹槽中，然后通过第一至第八连接轴、第一至第四个十字轴与基座（1）、动平台（3）进行轴和轴承连接。本发明通过第一至第四个电机驱动第一至第四个伸缩杆组件作伸缩运动，实现动平台的空间三维移动。

主权项

一种冗余驱动的三自由度平移型并联机器人机构，其特征在于该并联机器人机构包括：基座（1），第一至第四支链组件（2‑1、2‑2、2‑3、2‑4），动平台（3），第一至第八个连接轴（5‑1、5‑2、5‑3、5‑4、5‑5、5‑6、5‑7、5‑8），第一至第十六个基座端盖（4‑1、4‑2、4‑3、4‑4、4‑5、4‑6、4‑7、4‑8、4‑9、4‑10、4‑11、4‑12、4‑13、4‑14、4‑15、4‑16），第一至第八个动平台端盖（10‑1、10‑2、10‑3、10‑4、10‑5、10‑6、10‑7、10‑8），第一至第十六个基座轴承（8‑1、8‑2、8‑3、8‑4、8‑5、8‑6、8‑7、8‑8、8‑9、8‑10、8‑11、8‑12、8‑13、8‑14、8‑15、8‑16），第一至第八个动平台轴承（12‑1、12‑2、12‑3、12‑4、12‑5、12‑6、12‑7、12‑8）；第一伸缩杆组件包括：电机（13‑1），主动伸缩杆（20‑1），被动伸缩杆（21‑1），联轴器（31‑1），丝杠（33‑1），丝杠螺母（32‑1）；构成第一伸缩杆组件的零部件间的连接：丝杠螺母（32‑1）固定在被动伸缩杆（21‑1）开口端，并将其端置于主动伸缩杆（20‑1）内；电机（13‑1）的转轴通过联轴器（31‑1）与丝杠（33‑1）的一端连接固定；丝杠（33‑1）的另一端与丝杠螺母（32‑1）螺纹连接；电机（13‑1）固定在主动伸缩杆（20‑1）的端头；第二、第三、第四伸缩杆组件和第一伸缩杆组件完全相同；第一支链组件（2‑1）包括：第一伸缩杆组件，第一、第二套件端盖（16‑1、16‑2），第一、第二半轴（18‑1、18‑2），第一、第二键（19‑1、19‑2），第一、第二套件轴承（17‑1、17‑2），第一个十字轴（11‑1），第一、第二被动伸缩杆端盖（14‑1、14‑2），第一、第二被动伸缩杆轴承（15‑1、15‑2），第一个套件（7‑1）；构成第一支链组件的零部件间的连接：将第一、第二被动伸缩杆轴承（15‑1、 15‑2）安装在被动伸缩杆（21‑1）U型端的两个臂上的轴承孔内，第一个十字轴（11‑1）一对相对的两端分别与第一、第二被动伸缩杆轴承（15‑1、15‑2）内圈相配合，然后安装第一、第二被动伸缩杆端盖（14‑1、14‑2）；所述的第一个套件（7‑1）套在主动伸缩杆（20）的方形凸台处，第一、第二半轴（18‑1、18‑2）的键槽端分别通过第一、第二键（19‑1、19‑2）与主动伸缩杆（20‑1）的方形凸台处连接；第一、第二个套件轴承（17‑1、17‑1）分别安装在第一个套件（7‑1）长边端面上的轴承孔里，其内圈与第一、第二半轴（18‑1、18‑2）配合，然后安装第一、第二套件端盖（16‑1、16‑2）；第二、第三、第四支链组件和第一支链组件完全相同；冗余驱动的三自由度平移型并联机器人机构通过第一、第二、第三、第四支链组件与基座（1）和动平台（3）连接构成；第一支链组件与基座（1）和动平台（3）的连接：第一支链组件放在第一个U型基座凹槽和第一个U型动平台凹槽中，将第一、第二基座轴承（8‑1、8‑2）分别安装在第一个套件（7‑1）短边端面上的轴承孔里，将第三、第四基座轴承（8‑3、8‑4）安装在基座（1）的一对同轴轴承孔中；第一、第二连接轴（5‑1、5‑2）分别与第一、第三基座轴承（8‑1、8‑3）、第二、第四基座轴承（8‑2、8‑4）的内圈配合，然后安装第一、第二、第三、第四基座端盖（4‑1、4‑2、4‑3、4‑4）；将第一、第二动平台轴承（12‑1、12‑2）安装在动平台（3）的一对同轴轴承孔中，将第一个十字轴（11‑1）另一对相对的两端分别与第一、第二动平台轴承（12‑1、12‑2）的内圈相配合，然后安装第一、第二动平台端盖（10‑1、10‑2）；第二支链组件与基座（1）和动平台（3）的连接：第二支链组件放在第二个U型基座凹槽和第二个U型动平台凹槽中，将第五、第六基座轴承（8‑5、8‑6） 分别安装在第二个套件（7‑2）短边端面上的轴承孔里，将第七、第八基座轴承（8‑7、8‑8）安装在基座（1）的一对同轴轴承孔中；第三、第四连接轴（5‑3、5‑4）分别与第五、第七基座轴承（8‑5、8‑7）、第六、第八基座轴承（8‑6、8‑8）的内圈配合，然后安装第五、第六、第七、第八基座端盖（4‑5、4‑6、4‑7、4‑8）；将第三、第四动平台轴承（12‑3、12‑4）安装在动平台（3）的一对同轴轴承孔中，将第二个十字轴（11‑2）另一对同轴相对的两端分别与第三、第四动平台轴承（12‑3、12‑4）的内圈相配合，然后安装第三、第四动平台端盖（10‑3、10‑4）；第三支链组件与基座（1）和动平台（3）的连接：第三支链组件放在第三个U型基座凹槽和第三个U型动平台凹槽中，将第九、第十基座轴承（8‑9、8‑10）分别安装在第三个套件（7‑3）短边端面上的轴承孔里，将第十一、第十二基座轴承（8‑11、8‑12）安装在基座（1）的一对同轴轴承孔中；第五、第六连接轴（5‑5、5‑6）分别与第九、第十一基座轴承（8‑9、8‑11）、第十、第十二基座轴承（8‑10、8‑12）的内圈配合，然后安装第九、第十、第十一、第十二基座端盖（4‑9、4‑10、4‑11、4‑12）；将第五、第六动平台轴承（12‑5、12‑6）安装在动平台（3）的一对同轴轴承孔中，将第三个十字轴（11‑3）另一对同轴相对的两端分别与第五、第六动平台轴承（12‑5、12‑6）的内圈相配合，然后安装第五、第六动平台端盖（10‑5、10‑6）；第四支链组件与基座（1）和动平台（3）的连接：第四支链组件放在第四个U型基座凹槽和第四个U型动平台凹槽中，将第十三、第十四基座轴承（8‑13、8‑14）分别安装在第四个套件（7‑4）短边端面上的轴承孔里，将第十五、第十六基座轴承（8‑15、8‑16）安装在基座（1）的一对同轴轴承孔中；第七、第八 连接轴（5‑7、5‑8）分别与第十三、第十五基座轴承（8‑13、8‑15）、第十四、第十六基座轴承（8‑14、8‑16）的内圈配合，然后安装第十三、第十四、第十五、第十六基座端盖（4‑13、4‑14、4‑15、4‑16）；将第七、第八动平台轴承（12‑7、12‑8）安装在动平台（3）的一对同轴轴承孔中，将第四个十字轴（11‑4）另一对同轴相对的两端分别与第七、第八动平台轴承（12‑7、12‑8）的内圈相配合，然后安装第七、第八动平台端盖（10‑7、10‑8）。