大工作空间三维移动并联机器人机构
专利汇可以提供大工作空间三维移动并联机器人机构专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种大 工作空间 三维移动并联 机器人 机构。该机构由运动平台、固定平台和联接上述两平台的三条结构相同的支链组成；所说的每一个支链 自下而上 分别由三个转动副、一个虎克铰和它们之间的 连杆 组成。本发明的机构其工作平台可实现三维平移运动输出；机构简单、可以高速运动；机构不存在虚约束，且运动副均为低副，制造、安装容易，传动 精度 高，成本低；而且工作空间大，且传动特性好；同时运动学正、反解均为解析解，简化了轨迹规划、控制、校正等技术问题。，下面是大工作空间三维移动并联机器人机构专利的具体信息内容。
1、一种大工作空间三维移动并联机器人机构，其特征在于该机构由 运动平台、固定平台和联接上述两平台的三条结构相同的支链组成；所 说的每一个支链自下而上分别由三个转动副、一个虎克铰和它们之间的 连杆组成；其中：
所说的第一转动副与固定平台相连接，该第一转动副为驱动副；且 该第一转动副的轴线与固定平台平面和所说相邻的第二转动副的轴线 平行，所说第三转动副的轴线则与第一、第二转动副的轴线垂直；
所说的虎克铰与运动平台相连接，该虎克铰上的两个轴的轴线各与 第一转动副的轴线和第三转动副的轴线平行；
所说的同一平台上的任意两条轴线不能相互平行。
2、按照权利要求1所述的机器人机构，其特征在于所说的每一个支 链中的连接杆是不影响各杆运动的杆、板或异型的形状。
【技术领域】
本发明涉及先进制造领域，特别涉及一种大工作空间三维移动并 联机器人机构。
【背景技术】
并联机器人机构可定义为：上下平台(固定平台和运动平台)之间 用两个或两个以上的运动支链相连，每个运动支链由连杆和运动副组 成，运动平台具有两个或两个以上自由度，且以并联方式驱动的机构。 并联机器人机构广泛应用于大型模拟设备、机器人、数控机床、传感 器、微操作器、雕刻机和测量机等技术领域。Stewart平台是一种典型 的并联机器人机构，该机构具有6个自由度，首次用于并联机器人和 数控机床被认为是二十世纪以来机床结构的一次革命，在这以后发明 了多种6自由度并联机构。
由于结构的限制，6自由度并联机构有许多技术问题没能很好解决， 如运动耦合性强、运动学正解复杂、工作空间小、传动特性差等。三 维移动并联机器人机构在工业生产中具有广阔的应用前景，不少学者 研究了多种该类型的机构，如Delta机构、Star Like机构等。中国学 者在三维移动并联机器人机构的研究方面也取得了大量的研究成果 (如专利申请号：01108297.6；01113519.0；03113354.1； 200410018623.8；200510037951.7等)。
目前国内外学者研究了多种三维移动并联机器人机构，其性能及应 用场合各有不同，并联机器人、数控机床等的发展和实用化需要创造 出优于现有机型的新机型。
【发明内容】
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，而提供一种结构简单、 控制容易、运动精度高、成本较低、工作空间大的三维移动并联机器 人机构。
本发明为解决上述问题所采用的方案是设计一种大工作空间三维 移动并联机器人机构。该机构由运动平台、固定平台和联接上述两平 台的三条结构相同的支链组成；所说的每一个支链自下而上分别由三 个转动副、一个虎克铰和它们之间的连杆组成；其中：
所说的第一转动副与固定平台相连接，该第一转动副为驱动副； 且该第一转动副的轴线与固定平台平面和所说相邻的第二转动副的轴 线平行，所说第三转动副的轴线则与第一、第二转动副的轴线垂直；
所说的虎克铰与运动平台相连接，该虎克铰上的两个轴的轴线各 与第一转动副的轴线和第三转动副的轴线平行；
所说的同一平台上的任意两条轴线不能相互平行。
本发明的有益效果是：
1、机构工作平台可实现三维平移运动输出。
2、机构简单、可以高速运动。
3、机构不存在虚约束，且运动副均为低副，制造、安装容易， 传动精度高，成本低。
4、工作空间大，且传动特性好。
5、运动学正、反解均为解析解，简化了轨迹规划、控制、校正 等技术问题。
【附图说明】
图1大工作空间三维移动并联机器人机构示意图。
以下结合本发明的实施例参照附图进行详细叙述。
【具体实施方式】
本发明的大工作空间三维移动并联机器人机构，由运动平台5、固 定平台1和联接上述两平台的三条结构相同的支链组成。每一个支链 由三个转动副和一个虎克铰组成。与固定平台相连的第一转动副2为 驱动副，与驱动副相邻的第二转动副3轴线与驱动副轴线平行，第三 转动副4轴线与前二个转动副轴线垂直。与运动平台相连的虎克铰6 的一个轴的轴线与驱动副轴线平行，虎克铰的另外一个轴的轴线与第 三转动副轴线平行。运动平台和固定平台上的轴线均在该平台同一平 面上，同一平台上的任意两条轴线不能相互平行。
如图所示，与固定平台相连的转动副为驱动副，驱动采用电机驱动。 当各驱动副在控制下旋转不同角度时，其余各转动副、虎克铰则在连 杆和运动平台的拉动下，做相应的运动，从而实现运动平台在工作空 间内做三维平移运动。
每一个支链中的连接杆可以是不影响各杆运动的杆、板或异型的 形状。
运动操作器或执行器安装在运动平台上，实现三维移动操作。
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