[发明专利]一种可实现两平两转的四自由度机器人机构

摘要

本发明公开了一种可实现两平两转的四自由度机器人机构，包括固定架、动平台、转动连接在固定架上的大转轴、转动连接在动平台上的小转轴、布置在所述大转轴与小转轴之间的第一支链和第三支链、以及布置在所述固定架和动平台之间的第二支链和第四支链；所述四条支链均包含伸缩杆，所述第一和第三支链的伸缩杆均同时通过转动副与大转轴和小转轴连接；所述第三支链的伸缩杆均通过虎克铰与静平台和动平台连接，所述第四支链的伸缩杆分别通过虎克铰和球副与静平台和动平台连接。本发明结构紧凑，设计巧妙，整机刚度好、精度高，具有大的工作空间机架体积比。

主权项

1.一种可实现两平两转的四自由度机器人机构，其特征在于，所述机器人机构包括固定架(1)、动平台(4)、转动连接在固定架(1)上的大转轴(2)、转动连接在动平台(4)上的小转轴(3)、布置在所述大转轴(2)与小转轴(3)之间的第一支链(I)和第三支链(III)、以及布置在所述固定架(1)和动平台(4)之间的第二支链(II)和第四支链(IV)；所述第一支链(I)与第三支链(III)结构完全相同，每条支链均包括驱动装置、长度伸缩杆和转动叉；两个支链的长度伸缩杆均与大转轴(2)转动连接，连接所述长度伸缩杆和大转轴(2)的转动轴线与连接所述固定架(1)和大转轴(2)的转动轴线垂直相交；所述长度伸缩杆的一端均固接有驱动装置，使所述长度伸缩杆成为主动移动副，所述长度伸缩杆的另一端均与转动叉连接，所述转动叉均与小转轴(3)转动连接；连接所述第一支链(I)的长度伸缩杆(12)和大转轴(2)的转动轴线、连接所述第一支链(I)的转动叉(13)和小转轴(3)的转动轴线、连接所述第三支链(III)的长度伸缩杆(32)和大转轴(2)的转动轴线、以及连接所述第三支链(III)的转动叉(33)和小转轴(3)的转动轴线共四条轴线相互平行；所述第二支链(II)包括第二驱动装置(21)、第二长度伸缩杆(22)、第二转动圈(23)、第二转动叉(24)；所述第二转动圈(23)与固定架(1)转动连接，所述第二长度伸缩杆(22)与第二转动圈(23)转动连接，所述第二长度伸缩杆(22)的一端固接有第二驱动装置(21)，使所述第二长度伸缩杆(22)成为主动移动副，所述第二长度伸缩杆(22)的另一端与第二转动叉(24)转动连接，所述第二转动叉(24)与动平台(4)转动连接；连接所述第二转动圈(23)和固定架(1)的转动轴线与连接所述第二长度伸缩杆(22)和第二转动圈(23)的转动轴线垂直相交；连接所述第二长度伸缩杆(22)与第二转动叉(24)的转动轴线与第二长度伸缩杆(22)的伸缩方向平行；连接所述第二转动圈(23)和固定架(1)的转动轴线、连接所述第二长度伸缩杆(22)和第二转动圈(23)的转动轴线、连接所述第二长度伸缩杆(22)和第二转动叉(24)的转动轴线共三条轴线不共线，连接所述第二长度伸缩杆(22)和第二转动叉(24)的转动轴线与连接所述第二转动叉(24)和动平台(4)转动轴线垂直相交；连接所述小转轴(3)和动平台(4)的转动轴线与连接所述第二转动叉(24)和动平台(4)转动轴线相互平行；所述第四支链(IV)包括第四驱动装置(41)、第四长度伸缩杆(42)、第四转动圈(43)、第四球铰(44)；所述第四转动圈(43)与固定架(1)转动连接、所述第四长度伸缩杆(42)与第四转动圈(43)转动连接，所述第四长度伸缩杆(42)的一端固接有第四驱动装置(41)，使所述第四长度伸缩杆(42)成为主动移动副，所述第四长度伸缩杆(42)的另一端通过第四球铰(44)与动平台(4)连接。