[发明专利]基于平面并联机构具有冗余驱动的混联机器人

摘要

一种基于平面并联机构具有冗余驱动的混联机器人，主要包括有固定平台、可移动平台、可摆动工作台、立柱、横梁、四条支链、动平台和主轴头；固定平台上方设有可移动平台，在所述可移动平台上设有可摆动工作台，在所述固定平台上方两侧还设有相对的立柱，两立柱上方设有横梁，两立柱之间设有四条支链，所述四条支链一端通过移动副连接于设于固定平台上的立柱，另一端通过转动副连接于动平台，在所述的动平台上设有主轴头。本发明结构简单、动力学建模容易、易于控制、模块化程度高，能够有效的避免奇异位型、增大整体刚度，可摆动工作台与所述固定平台上的可移动平台串联，与并联部分独立，有效的避免了由于零部件加工误差和装配误差引起的误差积累。

主权项

一种基于平面并联机构具有冗余驱动的混联机器人，它主要包括固定平台、可移动平台、可摆动工作台、两个立柱、横梁、四条支链、动平台和主轴头，其特征在于：在固定平台上面两侧各设有一面开口相对的箱体型立柱，这两个立柱的上端设有连接这两个立柱的横梁，在与立柱相对应的横梁两侧分别设有电机座，两个为一组的伺服电机分别固定在电机座上，在每个立柱的箱体内，每台伺服电机的输出端分别通过联轴器与四个丝杠的一端相连，在丝杠靠近联轴器一端均设有固定在立柱上的丝杠上支撑座，在丝杠的另一端均设有固定在立柱上的丝杠下支撑座，每个立柱上的两个丝杠固定在丝杠上支撑座和丝杠下支撑座上，每个丝杠上均设有丝杠螺母，两个小滑块分别固定在靠动平台一侧的丝杠的螺母上，两个大滑块分别固定在另一个丝杠的螺母上，该大滑块的一侧均设有通孔，上述靠动平台一侧的丝杠穿过上述通孔，大滑块和小滑块的两侧均设有对称分布的导轨槽，该导轨槽与固定在上述立柱内壁上的导轨相配合；所述四条支链结构相同，第一支链和第四支链的一端通过转动副分别与上述左右丝杠上的小滑块连接，第二支链和第三支链的一端通过转动副分别与上述左右丝杠上的大滑块连接，第一支链和第二支链的另一端通过转动副与动平台的一端连接，第三支链和第四支链的另一端通过转动副与动平台的另一端连接，在动平台上设有主轴头。所述的第一支链和第二支链中与动平台连接的转动副轴线重合，第一支链位于过该重合转动副轴线水平面的上方，第二支链位于过该重合转动副轴线水平面的下方。所述的第三支链和第四支链中与动平台连接的转动副轴线重合，第四支链位于过该重合转动副轴线水平面的上方，第三支链位于过该重合转动副轴线水平面的下方；在固定平台的中间的一端设有电机座，可移动平台伺服电机固定在电机座上，在固定平台中间设有与可移动平台伺服电机同轴的贯通固定平台的凹槽，在该凹槽内，可移动平台伺服电机的输出端通过联轴器与移动平台丝杠的一端连接，在移动平台丝杠的两端设有固定在固定平台上的移动平台丝杠上支撑座和移动平台丝杠下支撑座，通过上支撑座和下支撑座固定丝杠，该移动平台丝杠上设有丝杠螺母，该丝杠螺母固定在可移动平台底部；在上述凹槽两侧的固定平台上沿凹槽方向分别设有移动平台导轨，固定在可移动平台底部两端的移动平台导轨槽分别与可移动平台导轨相配合；在可移动平台平面上两侧沿可移动平台导轨方向分别设有一个支耳，该支耳与设在可摆动工作台底部两侧的支耳通过销轴连接，在一侧的可移动平台的支耳和可摆动工作台的支耳之间设有固定在可摆动工作台底部的大齿轮，大齿轮旋转轴线与可摆动工作台转动副轴线重合，可摆动工作台伺服电机固定在可移动平台上，可摆动工作台伺服电机的输出端穿过可移动平台的支耳与小齿轮相连，该小齿轮与上述大齿轮相啮合。