CN113843780B - 基于平面并联机构的五自由度混联机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于平面并联机构的五自由度混联机器人,其包括支撑模块、平面并联机构和摆头,平面并联机构的定平台和支撑模块中立柱直线导轨连接,摆头和并联机构的动平台连接。平面并联机构,包括动平台、定平台和支链模块,第一支链模块的第一滑块座和第二支链模块的第二滑块座分别与移动滑台中的移动滑台转动铰链连接,第一支链模块和第二支链模块的第二安装端分别与动平台的侧面连接孔和侧面固定面连接,动平台的中心连接孔和摆头连接。平面并联机构通过移动滑台模块中的移动滑台滑轮组利用绳索连接支撑立柱后端的重锤,实现平面并联机构整体的平衡运动。本发明关节和运动副数量少,结构刚度高,便于实现实时控制。
Description
技术领域
本发明涉及机器人领域,特别涉及一种基于平面并联机构的五自由度混联机器人。
背景技术
目前,全球新能源汽车发展已经达成共识,世界范围内均在大力发展新能源汽车。针对节能减排的需要,同时也是汽车产业跨越式发展及提升竞争力的需要。为降低车身自重,新能源汽车车身由大量铝合金结构件焊接而成,其加工曲面复杂、尺寸大,加工过程易造成多种形态缺陷,对零部件的品控要求更高,进而对加工装备的工作空间、进给速度和定位精度等指标提出了极高要求。受限于尺寸和结构,铝合金结构件产品目前主要采用传统的五轴数控加工系统和串联机器人进行加工。传统五轴数控加工系统占地面积大且重量/工作范围比大,串联机器人空间定位精度低,均不能满足高精度和高可靠性的加工要求。结合串、并联优点的混联加工机器人成为解决上述问题的最佳方案。
发明内容
针对现有技术存在的问题,本发明提供一种基于平面并联机构的五自由度混联机器人,通过采用由两支链模块、动平台和定平台组成的一转一移的平面并联机构以及支撑模块,使该装置在关节和运动副数量少的前提下,装置整体结构刚度更高,灵活性更好,不仅便于装置的实现实时控制,而且较之于传统的五自由度加工中心占地面积小,安装方便。
本发明提供了一种基于平面并联机构的五自由度混联机器人,其包括支撑模块、平面并联机构和摆头,所述平面并联机构的定平台和所述支撑模块中立柱直线导轨连接,所述摆头和所述并联机构的动平台连接。所述支撑模块,其包括支撑立柱、立柱传动模块、移动滑台模块、立柱滑轮组、重锤、重锤移动导轨和防护罩,所述支撑立柱的上下两端的侧面分别设有立柱上筋板和立柱下筋板,所述支撑立柱的上端和所述立柱滑轮组的下端连接,所述立柱滑轮组上端的两侧设有立柱滑轮,所述支撑立柱的前端和所述立柱传动模块中立柱直线导轨的第一端连接,所述立柱传动模块中立柱直线导轨的第二端和所述平面并联机构的定平台连接,所述支撑立柱后端的第一安装端和所述重锤移动导轨的第一端连接,所述重锤移动导轨的第二端和所述重锤连接,所述防护罩和所述支撑立柱后端的第二安装端连接。所述平面并联机构,其包括定平台、动平台、第一支链模块和第二支链模块,所述第一支链模块的第一滑块座和所述第二支链模块的第二滑块座分别与所述定平台上的移动滑台转动铰链连接,所述第一支链模块和所述第二支链模块的第二安装端分别与所述动平台的侧面连接孔和侧面固定面连接,所述动平台的中心连接孔和所述摆头连接。所述支链模块,其包括支链本体、伺服电机、联轴器、电机座、滚珠丝杆、丝杆支座、直线导轨、光栅尺和滑块座,所述支链本体第一端的内侧和所述电机座的第一端连接,所述支链本体第二端的内侧和所述丝杆支座的第一端连接,所述伺服电机的外壳和所述支链本体第一端的外侧固定连接,所述伺服电机的输出轴穿过所述电机座的第二端通过联轴器和所述滚珠丝杆的第一端连接,所述滚珠丝杆的第二端和所述丝杆支座的第二端连接,所述直线导轨对称分布在所述滚珠丝杆的两侧,所述滑块座和所述直线导轨的中部滑动连接,所述光栅尺对称分布在所述支链本体的两侧。
可优选的是,所述立柱传动模块,其包括立柱伺服电机、立柱减速器、立柱联轴器、立柱上轴承座、立柱滚珠丝杆、立柱直线导轨和立柱下轴承座,所述立柱上轴承座和所述立柱下轴承座的第一端分别与所述支撑立柱前端的上下端连接,所述立柱伺服电机的外壳和所述立柱上轴承座的第二端连接,所述立柱伺服电机的输出端和所述立柱减速器的输入端连接,所述立柱减速器的输出端通过立柱联轴器和所述立柱滚珠丝杆的第一端连接,所述立柱滚珠丝杆的第二端和所述立柱下轴承座的第二端连接,所述立柱直线导轨对称分布在所述立柱滚珠丝杆的两侧。
可优选的是,所述移动滑台模块,其包括定平台、移动滑台滑轮组、移动滑台转动铰链和移动滑台滑块,所述定平台的外形为工字型结构,所述定平台的第一侧设有移动滑台滑块,所述定平台的上端设有移动滑台滑轮组,所述定平台上下端的两侧分别设有移动滑台转动铰链。
可优选的是,在所述移动滑台模块中,所述移动滑台滑轮组之间的距离小于所述移动滑台转动铰链之间的距离,所述移动滑台转动铰链的数量为四,位于所述定平台上下端两侧的移动滑台转动铰链的中心在一条直线上;在所述支链模块中,所述光栅尺之间的距离大于所述直线导轨之间的距离。
可优选的是,在所述第一支链模块中,所述第一支链本体第二端的外侧设有圆形通孔,所述圆柱孔和所述转动铰链固定连接,在所述第二支链模块中,所述第二支链本体第二端的外侧设有圆柱形台阶孔。
可优选的是,所述立柱滑轮组的立柱滑轮和所述定平台上的移动滑台滑轮组的数量相等,且所述立柱滑轮组的立柱滑轮和所述定平台上的移动滑台滑轮组的中心面在同一平面上。
可优选的是,在所述支链模块中,所述伺服电机、所述联轴器、所述电机座、所述滚珠丝杆和所述丝杆支座的轴线在同一直线上。
本发明与现有技术相比,具有如下优点:
1.本发明组成混联机构的并联机构仅具有两个支链,模块化程度高,较之于传统的五自由度加工中心占地面积小,灵活性好。
2.本发明移动滑台上转动铰链安装孔均在竖直方向,且四个孔轴线位于同一个平面内,具有良好的制造和装配工艺性。
3.本发明并联机构中第一和第二支链模块的运动平面共面,使得运动学正、逆解均具有解析解,便于实时控制。
附图说明
图1为本发明基于平面并联机构的五自由度混联机器人的立体图;
图2为本发明基于平面并联机构的五自由度混联机器人中支撑模块的结构图;
图3为本发明基于平面并联机构的五自由度混联机器人中移动滑台模块的结构图;
图4为本发明基于平面并联机构的五自由度混联机器人中移动滑台模块的后视图;
图5为本发明基于平面并联机构的五自由度混联机器人中平面并联机构的结构图;
图6为本发明基于平面并联机构的五自由度混联机器人中第一支链模块的结构图;
图7为本发明基于平面并联机构的五自由度混联机器人中第二支链模块的结构图;
图8为本发明基于平面并联机构的五自由度混联机器人中动平台的结构图。
主要附图标记:
支撑模块1,平面并联机构2,摆头3,立柱下筋板4,重锤移动导轨5,立柱上筋板6,重锤7,立柱联轴器8,立柱滑轮9,立柱传动模块10,立柱下轴承座11,移动滑台模块12,防护罩13,立柱滚珠丝杆14,立柱上轴承座15,立柱减速器16,立柱伺服电机17,立柱滑轮组18,立柱直线导轨19,移动滑台滑轮组21,移动滑台转动铰链22,移动滑台滑块23,第一支链模块24,定平台25,动平台26,中心连接孔261,侧面连接孔262,侧面固定面263,第二支链模块27,第一伺服电机28,第一联轴器29,第一电机座30,第一滚珠丝杆31,第一丝杆支座32,转动铰链33,第一滑块座34,第一直线导轨35,第一光栅尺36,第一支链本体37,第二伺服电机38,第二联轴器39,第二电机座40,第二滚珠丝杆41,第二丝杆支座42,第二滑块座43,第二直线导轨44,第二光栅尺45,第二支链本体46。
具体实施方式
为详尽本发明之技术内容、结构特征、所达成目的及功效,以下将结合说明书附图进行详细说明。
基于平面并联机构的五自由度混联机器人,如图1所示,包括支撑模块1、平面并联机构2和摆头3,平面并联机构2的定平台25和支撑模块2中立柱直线导轨19连接,摆头3和并联机构2的动平台26连接。
具体而言,摆头3有单自由度摆头和两自由度摆头两种形式,单自由度摆头由C头组成,C头两端的伸出轴与平面并联机构2中动平台26下方支耳上的圆形通孔通过转动铰链连接;两自由度摆头包括A头和C头,A头为一个长方体板,在板的上部设有一个短轴,短轴与平面并联机构2中动平台26下方圆孔通过转动铰链连接,在A头的下部设有一对支耳,支耳均设有圆形通孔,C头两端的伸出轴与A头支耳的圆形通孔通过转动铰链连接。
支撑模块1,如图2所示,包括支撑立柱、立柱传动模块10、移动滑台模块12、立柱滑轮组18、重锤7、重锤移动导轨5和防护罩13,支撑立柱采用焊接结构,内部筋板采用线性排布方式,支撑立柱上端和下端比立柱截面更宽,呈工字形结构,下端留有安装孔,以便与底座固定,支撑立柱的上下两端的侧面分别沿高度方向均布设有立柱上筋板6和立柱下筋板4,侧面留有圆形通孔。
支撑立柱的上端和立柱滑轮组18的下端连接,立柱滑轮组18上端的两侧设有一对立柱滑轮9,立柱滑轮9在支撑立柱上端采用V型布置,并在底座开有螺纹孔使其与支撑立柱相连,支撑立柱的前端和立柱传动模块10中立柱直线导轨19的第一端连接,立柱传动模块10中立柱直线导轨19的第二端和平面并联机构2的定平台25连接,支撑立柱后端的第一安装端和重锤移动导轨5的第一端连接,重锤移动导轨5的第二端和重锤7连接,防护罩13和支撑立柱后端的第二安装端连接。重锤7通过绳索绕过立柱滑轮组18与移动滑台模块12相连起平衡作用,防护罩13为重锤7提供保护作用。
立柱传动模块10,包括立柱伺服电机17、立柱减速器16、立柱联轴器8、立柱上轴承座15、立柱滚珠丝杆14、立柱直线导轨19和立柱下轴承座11,立柱上轴承座15和立柱下轴承座11的表面均留有加工孔,使其与支撑立柱固连。立柱上轴承座15和立柱下轴承座11的第一端分别与支撑立柱前端的上下端连接,立柱伺服电机17的外壳和立柱上轴承座15的第二端连接,立柱伺服电机17的输出端和立柱减速器16的输入端连接,立柱减速器16的输出端通过立柱联轴器8和立柱滚珠丝杆14的第一端连接,立柱滚珠丝杆14的第二端和立柱下轴承座11的第二端连接,立柱直线导轨19对称分布在立柱滚珠丝杆14的两侧,使定平台25在立柱直线导轨19上可进行竖直方向的直线移动。
移动滑台模块12,如图3和图4所示,包括定平台25、移动滑台滑轮组21、移动滑台转动铰链22和移动滑台滑块23,定平台25为工字型箱式结构,外形为工字型结构,质量轻、刚度好,定平台25的第一侧设有四个移动滑台滑块23,连接两条立柱直线导轨19使定平台25上下移动,进而带动平面并联机构2在竖直方向上的整体移动。
定平台25的上端对称设有两个移动滑台滑轮组21,移动滑台滑轮组21相对定平台25轴线呈对称结构,移动滑台滑轮组21底座为台阶形式,且留有加工孔,使其通过螺栓与定平台25相连,可通过绳索绕立柱滑轮组18后连接重锤13,立柱滑轮组18起导向作用,以协调定平台25的传动过程,定平台25上下端的两侧各对称设有两个通孔,通孔内分别设有移动滑台转动铰链22,四个移动滑台转动铰链22呈矩形排列,两两相对,在竖直位置保证了轴线的重合,每个移动滑台转动铰链22底部均为台阶形式,两组台阶相对,用以与第一支链模块24和第二支链模块27的旋转定位,每两个移动滑台转动铰链22分别连接平面并联机构2中的第一支链模块24和第二支链模块27,两支链模块均可绕各自的旋转铰链轴线转动。
具体而言,在移动滑台模块12中,移动滑台滑轮组21之间的距离小于移动滑台转动铰链22之间的距离,移动滑台转动铰链22的数量为四,位于定平台25上下端两侧的移动滑台转动铰链22的中心在一条直线上。
立柱滑轮组18的立柱滑轮9和定平台25上的移动滑台滑轮组21的数量相等,且立柱滑轮组18的立柱滑轮9和定平台25上的移动滑台滑轮组21的中心面在同一平面上。
平面并联机构2,如图5所示,其包括定平台25、动平台26、第一支链模块24和第二支链模块27,第一支链模块24的第一滑块座34和第二支链模块27的第二滑块座43分别与定平台25两侧两对上下对称的移动滑台转动铰链22连接,实现旋转运动。
如图8所示,动平台26为上下结构对称的框体结构,其中心设有贯穿的中心连接孔261,与摆头3链接,从而实现五自由度混联运动,在中心连接孔261的框壁两侧第一端设有侧面连接孔262,通过转动铰链33与第一支链模块24链接,另一端设有侧面固定面263连接与定位圆柱,通过螺栓与第二支链模块27固定链接。平面并联机构2通过移动滑台滑轮组21利用绳索连接支撑立柱后方的重锤7,实现机构整体的平衡运动。
第一支链模块24采用对称布置方式,如图6所示,包括转动铰链33、为其余部件提供支撑的第一支链本体37、第一伺服电机28、第一联轴器29、第一电机座30、第一滚珠丝杆31、第一丝杆支座32、第一直线导轨35、第一光栅尺36和第一滑块座34,第一滚珠丝杆31处于第一支链本体37的中心轴线位置,第一电机座30表面留有加工孔,通过螺栓连接使其与第一支链本体37连接,第一电机座30为第一滚珠丝杆31的一端提供固定支承。
第一支链本体37第一端的内侧和第一电机座30的第一端连接,第一伺服电机28的外壳和第一支链本体37第一端的外侧固定连接,第一支链本体37第二端的内侧和第一丝杆支座32的第一端连接,第一支链本体37第二端的外侧设有圆形通孔,圆柱孔和转动铰链33固定连接,第一伺服电机28的输出轴穿过第一电机座30的第二端通过第一联轴器29和第一滚珠丝杆31的第一端连接,第一滚珠丝杆31的第二端和第一丝杆支座32的第二端连接,第一直线导轨35对称分布在第一滚珠丝杆31的两侧,以实现第一滑块座34的轴向传动,第一滑块座34的下端和第一直线导轨35的中部滑动连接,第一滑块座34上端的侧面开有台阶孔,通过一对转动铰链与动平台26相连接,由此实现第一支链本体24绕旋转铰链轴线的转动,第一光栅尺36对称分布在第一支链本体37的两侧,以确保支链整体的传动精度,第一光栅尺36之间的距离大于第一直线导轨35之间的距离。
第二支链模块27采用对称布置方式,如图7所示,包括为其余部件提供支撑的第二支链本体46、第二伺服电机38、第二联轴器39、第二电机座40、第二滚珠丝杆41、第二丝杆支座42、第二直线导轨44、第二光栅尺45和第二滑块座43,第二滚珠丝杆41处于第二支链本体46的中心轴线位置,第二电机座40表面留有加工孔,通过螺栓连接使其与第二支链本体46连接,第二电机座40为第二滚珠丝杆41的一端提供固定支承。
第二支链本体46第一端的内侧和第二电机座40的第一端连接,第二支链本体46第二端的内侧和第二丝杆支座42的第一端连接,第二伺服电机38的外壳和第二支链本体46第一端的外侧固定连接,第二支链本体46第二端的外侧设有圆柱形台阶孔,第二伺服电机38的输出轴穿过第二电机座40的第二端通过第二联轴器39和第二滚珠丝杆41的第一端连接,第二滚珠丝杆41的第二端和第二丝杆支座42的第二端连接,第二直线导轨44对称分布在第二滚珠丝杆41的两侧,第二滑块座43和第二直线导轨44的中部滑动连接,第二光栅尺45对称分布在第二支链本体46的两侧,第二光栅尺45之间的距离大于第二直线导轨44之间的距离。
第一滑块座34和第二滑块座43均为箱式工字形结构,中间轴线设有螺纹孔用以分支丝杆传动,上下两平面均开有对称的圆柱形台阶孔,用以与定平台25上下两移动滑台转动铰链22定位,底部开有螺纹孔,对称布置的四个移动滑块使其与滑块座固连,在支链长度方向上做导向移动;丝杠通过与设置在转动副构件内部的丝杠螺母相互配合,实现支链的传动;支链本体前端设有圆形通孔,用以安装旋转铰链连接动平台26。
优选地,在第一支链模块24中,第一伺服电机28、第一联轴器29、第一电机座30、第一滚珠丝杆31和第一丝杆支座32的轴线在同一直线上;在第二支链模块27中,第二伺服电机38、第二联轴器39、第二电机座40、第二滚珠丝杆41和第二丝杆支座42的轴线在同一直线上。
以下结合实施例对本发明一种基于平面并联机构的五自由度混联机器人做进一步描述:
本发明装置的工作过程是这样实现地:
首先,根据加工特殊曲面的工况,选取具有两自由度的摆头3,也就是采用AC摆形式,即A头为一个长方体板,在板的上部设有一个短轴,短轴与平面并联机构2中动平台26下方圆孔通过转动铰链连接,在A头的下部设有一对支耳,支耳均设有圆形通孔,C头两端的伸出轴与A头支耳的圆形通孔通过转动铰链连接。顶部通过布置电机驱动同步带实现摆头的转动,由于第一支链模块24和第二支链模块27的对称布置,实现平面并联机构2中动平台26在平面内的一移一转。
接着,将选取好的摆头3和动平台26的中心连接孔261固定连接,并将第一支链模块24的第一滑块座34和第二支链模块27的第二滑块座43分别与定平台25两侧两对上下对称的移动滑台转动铰链22连接;将第一支链模块24的转动铰链33和动平台26的侧面连接孔262连接,将第二支链模块27通过螺栓和定位圆柱与动平台26的侧面固定面263连接。
最后,将平面并联机构2中定平台25的移动滑台滑块23和立柱传动模块10中的立柱直线导轨19连接,使其能够沿着立柱直线导轨19在竖直方向移动,并将定平台25的移动滑台滑轮组21利用绳索连接支撑立柱后方的重锤7,保证运动的平衡性。通过平面并联机构2的动平台26、两自由度的摆头3以及平面并联机构2单自由度整体竖直移动,共同构成了五自由度混联机器人基本构型。
在安装完本混联机器人以后,首先将待加工的特殊曲面固定在机床上,当需要变化方向时,接着通过驱动平面并联机构2的第一支链模块24和第二支链模块27,使其中的第一支链本体37和第二支链本体46进行移动,在移动过程中第一支链模块24和第二支链模块27与动平台26始终处于同一平面,通过第一支链模块24和第二支链模块27的平移实现动平台26的位姿变化,即平面内的一转一移两自由度,从而完成曲面的加工。
当动平台26的位姿变化达到运动极限时,此时动平台26带动摆头3进行运动,即驱动摆头3的电机实现其沿摆头3坐标系中X轴和Z轴的双向转动,即实现刀尖点位置处两转动自由度,从而完成刀尖点的位置调整,快速完成刀尖的定位。
当加工完特殊曲面以后,通过立柱传动模块10中的立柱伺服电机17的驱动作用,将平面并联机构2在立柱滚珠丝杆14的带动下,沿着立柱直线导轨19在竖直方向上向远离特殊曲面的方向运动,从而完成整个加工过程。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选实施方式进行描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进,均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (7)
1.一种基于平面并联机构的五自由度混联机器人,其包括支撑模块、平面并联机构和摆头,所述平面并联机构的定平台和所述支撑模块中立柱直线导轨连接,所述摆头和所述并联机构的动平台连接,其特征在于,
所述支撑模块,其包括支撑立柱、立柱传动模块、移动滑台模块、立柱滑轮组、重锤、重锤移动导轨和防护罩,所述支撑立柱的上下两端的侧面分别设有立柱上筋板和立柱下筋板,所述支撑立柱的上端和所述立柱滑轮组的下端连接,所述立柱滑轮组上端的两侧设有立柱滑轮,所述支撑立柱的前端和所述立柱传动模块中立柱直线导轨的第一端连接,所述立柱传动模块中立柱直线导轨的第二端和所述平面并联机构的定平台连接,所述支撑立柱后端的第一安装端和所述重锤移动导轨的第一端连接,所述重锤移动导轨的第二端和所述重锤连接,所述防护罩和所述支撑立柱后端的第二安装端连接;
所述平面并联机构,其包括定平台、动平台、第一支链模块和第二支链模块,所述第一支链模块的第一滑块座和所述第二支链模块的第二滑块座分别与所述定平台上的移动滑台转动铰链连接,所述第一支链模块的转动铰链与动平台的侧面连接孔连接,所述第二支链模块通过螺栓和定位圆柱与动平台的侧面固定面连接;所述动平台的中心连接孔和所述摆头连接;
所述第一支链模块和第二支链模块均包括支链本体、伺服电机、联轴器、电机座、滚珠丝杆、丝杆支座、直线导轨、光栅尺和滑块座,所述支链本体的第一端的内侧和所述电机座的第一端连接,所述支链本体的第二端的内侧和所述丝杆支座的第一端连接,所述伺服电机的外壳和所述支链本体的第一端的外侧固定连接,所述伺服电机的输出轴穿过所述电机座的第二端通过联轴器和所述滚珠丝杆的第一端连接,所述滚珠丝杆的第二端和所述丝杆支座的第二端连接,所述直线导轨对称分布在所述滚珠丝杆的两侧,所述滑块座和所述直线导轨的中部滑动连接,所述光栅尺对称分布在所述支链本体的两侧。
2.根据权利要求1所述的基于平面并联机构的五自由度混联机器人,其特征在于,所述立柱传动模块,其包括立柱伺服电机、立柱减速器、立柱联轴器、立柱上轴承座、立柱滚珠丝杆、立柱直线导轨和立柱下轴承座,所述立柱上轴承座和所述立柱下轴承座的第一端分别与所述支撑立柱前端的上下端连接,所述立柱伺服电机的外壳和所述立柱上轴承座的第二端连接,所述立柱伺服电机的输出端和所述立柱减速器的输入端连接,所述立柱减速器的输出端通过立柱联轴器和所述立柱滚珠丝杆的第一端连接,所述立柱滚珠丝杆的第二端和所述立柱下轴承座的第二端连接,所述立柱直线导轨对称分布在所述立柱滚珠丝杆的两侧。
3.根据权利要求1所述的基于平面并联机构的五自由度混联机器人,其特征在于,所述移动滑台模块,其包括定平台、移动滑台滑轮组、移动滑台转动铰链和移动滑台滑块,所述定平台的外形为工字型结构,所述定平台的第一侧设有移动滑台滑块,所述定平台的上端设有移动滑台滑轮组,所述定平台上下端的两侧分别设有移动滑台转动铰链。
4.根据权利要求3所述的基于平面并联机构的五自由度混联机器人,其特征在于,在所述移动滑台模块中,所述移动滑台滑轮组之间的距离小于所述移动滑台转动铰链之间的距离,所述移动滑台转动铰链的数量为四,位于所述定平台上下端两侧的移动滑台转动铰链的中心在一条直线上;在所述支链模块中,所述光栅尺之间的距离大于所述直线导轨之间的距离。
5.根据权利要求1所述的基于平面并联机构的五自由度混联机器人,其特征在于,所述第一支链模块的支链本体第二端的外侧设有圆形通孔,所述圆形通孔和所述转动铰链固定连接,所述第二支链模块的支链本体第二端的外侧设有圆柱形台阶孔。
6.根据权利要求1或者2所述的基于平面并联机构的五自由度混联机器人,其特征在于,所述立柱滑轮组的立柱滑轮和所述定平台上的移动滑台滑轮组的数量相等,且所述立柱滑轮组的立柱滑轮和所述定平台上的移动滑台滑轮组的中心面在同一平面上。
7.根据权利要求1或者5所述的基于平面并联机构的五自由度混联机器人,其特征在于,在所述第一支链模块和第二支链模块中,所述伺服电机、所述联轴器、所述电机座、所述滚珠丝杆和所述丝杆支座的轴线在同一直线上。
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|---|---|---|---|---|
| FR2734749A1 (fr) * | 1995-05-29 | 1996-12-06 | Leseure Michel | Manipulateur plan programmable a tres haute cadence et son support universel |
| JPH10193287A (ja) * | 1997-01-06 | 1998-07-28 | Mitsubishi Electric Corp | 閉リンクロボット装置 |
| CN102069496A (zh) * | 2010-12-15 | 2011-05-25 | 天津大学 | 线性驱动四自由度混联机械手 |
| CN105563472A (zh) * | 2016-03-07 | 2016-05-11 | 山东大学(威海) | 二自由度轮-腿复合球面机构及水下机器人 |
| CN106426092A (zh) * | 2016-10-10 | 2017-02-22 | 燕山大学 | 运动冗余五自由度混联机器人 |
| CN113319829A (zh) * | 2021-07-07 | 2021-08-31 | 天津大学 | 一种高刚度运动解耦三平动并联机构 |
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2734749A1 (fr) * | 1995-05-29 | 1996-12-06 | Leseure Michel | Manipulateur plan programmable a tres haute cadence et son support universel |
| JPH10193287A (ja) * | 1997-01-06 | 1998-07-28 | Mitsubishi Electric Corp | 閉リンクロボット装置 |
| CN102069496A (zh) * | 2010-12-15 | 2011-05-25 | 天津大学 | 线性驱动四自由度混联机械手 |
| CN105563472A (zh) * | 2016-03-07 | 2016-05-11 | 山东大学(威海) | 二自由度轮-腿复合球面机构及水下机器人 |
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