一种具有三对称运动学性能的过约束高刚度机器人

摘要

一种具有三对称运动学性能的过约束高刚度机器人，包括动平台和设置在所述动平台末端的定位头，以及通过固定架分别设置在所述动平台上的第一支链、第二支链、第三支链和第四支链，所述的第一支链的末端贯穿所述固定架的中心，固定连接在所述动平台上，所述第二支链、第三支链和第四支链的中部能够旋转的连接在所述固定架的外周，所述第二支链、第三支链和第四支链的末端分别铰接在所述动平台上，并且所述第二支链位于第一支链的前方，所述第三支链和第四支链分别位于所述第一支链的左后方和右后方。本发明的一种具有三对称运动学性能的过约束高刚度机器人，在不破坏三对称的运动学性能的前提下，减少机构中铰链自由度数目，提高了机构的刚度。

主权项

一种具有三对称运动学性能的过约束高刚度机器人，包括动平台（6）和设置在所述动平台（6）末端的定位头（7），以及通过固定架（5）分别设置在所述动平台（6）上的第一支链（1）、第二支链（2）、第三支链（3）和第四支链（4），其特征在于，所述的第一支链（1）的末端贯穿所述固定架（5）的中心，固定连接在所述动平台（6）上，所述第二支链（2）、第三支链（3）和第四支链（4）的中部能够旋转的连接在所述固定架（5）的外周，所述第二支链（2）、第三支链（3）和第四支链（4）的末端分别铰接在所述动平台（6）上，并且所述第二支链（2）位于第一支链（1）的前方，所述第三支链（3）和第四支链（4）分别位于所述第一支链（1）的左后方和右后方；所述的第一支链（1）包括有：末端固定连接在所述动平台（6）上的伸缩杆（11），所述的伸缩杆（11）上沿轴向设置有导轨（13），所述的伸缩杆（11）是通过套在所述伸缩杆（11）上并能够沿所述的导轨（13）滑动的具有两个转动自由度的第一铰接件（12）与所述的固定架（5）相铰接；所述的具有两个转动自由度的第一铰接件（12）包括有：通过具有一个转动自由度的铰链铰接在所述固定架（5）中心位置的第一外圈（121），通过具有一个转动自由度的铰链铰接在所述第一外圈（121）内侧的内圈（122），所述内圈（122）的内侧设置有能够沿所述导轨（13）滑动的滑块（123），其中，连接所述第一外圈（121）和所述固定架（5）的转动轴线（1a）与连接所述内圈（122）和所述第一外圈（121）的转动轴线（1b）垂直相交；所述的第二支链（2）包括有：第二长度调节装置（23），所述第二长度调节装置（23）的末端通过一个T形铰（24）铰接在所述动平台（6）上，所述第二长度调节装置（23）的顶端连接有一个使所述第二长度调节装置（23）成为主动移动副的驱动装置（21），所述第二长度调节装置（23）的中部通过第二外圈（22）与所述的固定架（5）相铰接，其中，所述的第二长度调节装置（23）能够旋转的连接在所述第二外圈（22）的内侧，所述第二外圈（22）的外侧通过具有一个转动自由度的铰链与所述固定架（5）相铰接，其中，连接所述第二外圈（22）和所述固定架（5）的转动轴线（2a）与连接所述第二长度调节装置（23）与所述第二外圈（22）的转动轴线（2b）垂直相交，连接所述T形铰（24）和所述第二长度调节装置（23）的旋转轴线（2c）平行于所述第二长度调节装置（23）的移动方向；第一支链（1）中第一外圈（121）和固定架（5）的转动轴线（1a）经过连接第二支链（2）中的第二外圈（22）和固定架（5）的转动轴线（2a），以及连接第二支链（2）中的长度调节装置（23）和第二外圈（22）的转动轴线（2b）这两条轴线的交点；连接第一支链（1）内圈（12）和第一外圈（121）的转动轴线（1b），以及连接第二支链（2）中的T形铰（24）和动平台（6）的转动轴线（2d）这两条轴线相互平行。