专利汇可以提供一种四自由度并联机械手专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本实用新型公开了一种四 自由度 并联机械手,包括定平台、动平台、三条支链,三条支链由复杂支链Ⅰ、简单支链Ⅱ、简单支链Ⅲ组成;所述定平台、动平台通过三条支链连接,三条支链的复合运动构成了动平台的输出运动。本实用新型基于方位特征集理论采用一条复杂支链和两条简单支链连接动平台和定平台来构建并联机械手,该结构简单,易于控制,能实现空间两维移动和两维转动,可用于工业复杂曲面的加工和 焊接 作业,是一种新型的并联机械手,可以为加工制造提供帮助。(ESM)同样的 发明 创造已同日 申请 发明 专利,下面是一种四自由度并联机械手专利的具体信息内容。
1.一种四自由度并联机械手,其特征在于:包括定平台(N)、动平台(M)、三条支链,三条支链由复杂支链Ⅰ、简单支链Ⅱ、简单支链Ⅲ组成;
所述定平台(N)、动平台(M)通过三条支链连接,三条支链的复合运动构成了动平台(M)的输出运动;
所述复杂支链Ⅰ对动平台(M)产生两维移动和两维转动的作用;
所述简单支链Ⅱ为能实现空间6自由度运动的串联链,不对动平台(M)运动产生约束;
所述简单支链Ⅲ为能实现空间6自由度运动的串联链,不对动平台(M)运动产生约束;
所述简单支链Ⅱ采用的结构与简单支链Ⅲ相同。
2.根据权利要求1所述的四自由度并联机械手,其特征在于:所述动平台(M)采用任意三角形形式配置;定平台(N)采用任意形式配置。
3.根据权利要求1所述的四自由度并联机械手,其特征在于:所述复杂支链Ⅰ一端与动平台(M)一个角焊接连接,简单支链Ⅱ、简单支链Ⅲ一端的运动副分别与动平台(M)的另外两个角连接,复杂支链Ⅰ另一端三个分支、简单支链Ⅱ另一端、简单支链Ⅲ另一端的运动副分别与定平台(N)连接,复杂支链Ⅰ另一端三个分支的运动副连接的定平台(N)构成了一个直角三角形,简单支链Ⅱ另一端、简单支链Ⅲ另一端的运动副连接的定平台(N)任意位置,三条支链不相交。
4.根据权利要求3所述的四自由度并联机械手,其特征在于:与动平台(M)的三个角连接的三条支链一端分别为:复杂支链Ⅰ的一端为第八连接杆(8),简单支链Ⅱ、简单支链Ⅲ一端为球副或虎克铰;作为驱动副的与定平台(N)连接的复杂支链Ⅰ另一端三个分支、简单支链Ⅱ另一端、简单支链Ⅲ另一端的运动副为:复杂支链Ⅰ另一端三个分支的运动副为转动副或移动副,简单支链Ⅱ、简单支链Ⅲ另一端的运动副为转动副或移动副。
5.根据权利要求1所述的四自由度并联机械手,其特征在于:所述复杂支链Ⅰ由子并联机构(X)、虎克铰(U)、第七连接杆(7)、第八连接杆(8)构成;其中,子并联机构(X)的一端与定平台(N)连接,子并联机构(X)另一端通过第七连接杆(7)与虎克铰(U)一端连接,虎克铰(U)另一端通过第八连接杆(8)与动平台(M)的一个角焊接连接。
6.根据权利要求5所述的四自由度并联机械手,其特征在于:所述子并联机构(X)由复杂支链E、简单支链F、简单支链G、子动平台(P)组成,子动平台(P)为直角三角形;其中复杂支链E、简单支链F、简单支链G一端的运动副与定平台(N)构成的直角三角形的三条边连接,复杂支链E、简单支链F、简单支链G另一端与子动平台(P)三条边连接,子动平台(P)与第七连接杆(7)连接,复杂支链E、简单支链F、简单支链G互不相交,复杂支链E与定平台(N)连接的运动副、简单支链G与定平台(N)连接的运动副轴线垂直且两个运动副连接的直角三角形的两条边为直角边。
7.根据权利要求6所述的四自由度并联机械手,其特征在于:所述复杂支链E由第一连接杆(1)、第二连接杆(2)、四个转动副构成的平行四边形机构ABCD、转动副R11、转动副R12、转动副R13组成;其中第一连接杆(1)一端通过转动副R11与定平台(N)连接,第一连接杆(1)另一端通过转动副R12与平行四边形机构ABCD一条边中点连接,平行四边形机构ABCD该条边的另一对边中点通过转动副R13与第二连接杆(2)一端连接,第二连接杆(2)另一端直接焊接在子动平台(P)的边上,该复杂支链E的末端输出运动为三维移动和一维转动;
所述简单支链F由转动副R31、球副S32、球副S33、第三连接杆(3)、第四连接杆(4)组成;
其中第三连接杆(3)的一端通过转动副R31与定平台(N)连接,第三连接杆(3)另一端通过球副S32与第四连接杆(4)一端连接,第四连接杆(4)的另一端通过球副S33与子动平台(P)边连接,该简单支链F为无约束运动链,末端输出的自由度为6;
所述简单支链G由转动副R21、转动副R22、转动副R23、第五连接杆(5)、第六连接杆(6)组成;其中第五连接杆(5)的一端通过转动副R21与定平台(N)连接,第五连接杆(5)另一端通过转动副R22与第六连接杆(6)一端连接,第六连接杆(6)的另一端通过转动副R23与子动平台(P)边连接,该简单支链G末端输出的运动为两维移动和一维转动;
作为驱动副的转动副R11、转动副R21、转动副R31能由移动副代替;转动副R11、转动副R12、转动副R13的轴线平行,转动副R21、转动副R22、转动副R23的轴线平行。
8.根据权利要求1所述的四自由度并联机械手,其特征在于:所述简单支链Ⅱ由转动副R51、球副S52、球副S53、第十一连接杆(11)、第十二连接杆(12)组成;其中,第十一连接杆(11)一端通过转动副R51与定平台(N)连接,第十一连接杆(11)另一端通过球副S52与第十二连接杆(12)一端连接,第十二连接杆(12)另一端通过球副S53与动平台(M)的角连接;
作为驱动副的转动副R51能使用移动副代替,使得该支链为PSS结构,该PSS结构的作用效果与RSS支链作用效果等价;球副S53能由虎克铰代替。
9.根据权利要求1所述的四自由度并联机械手,其特征在于:所述简单支链Ⅲ由转动副R41、球副S42、球副S43、第九连接杆(9)、第十连接杆(10)组成;其中,第九连接杆(9)一端通过转动副R41与定平台(N)连接,第九连接杆(9)另一端通过球副S42与第十连接杆(10)一端连接,第十连接杆(10)的另一端通过球副S43与动平台(M)的角连接;
作为驱动副的转动副R41能使用移动副代替,使得该支链为PSS结构,该PSS结构的作用效果与RSS支链作用效果等价;球副S43能由虎克铰代替。
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