五自由度过约束混联机器人

摘要

一种五自由度过约束混联机器人，包括：固定架、动平台、连接在所述动平台末端的自由度定位头，以及设置在所述固定架与动平台之间的第一支链、第二支链和第三支链。第三支链包括第一铰链和第三长度调节装置；所述第一铰链设置在固定架中间部位，所述第三长度调节装置通过第一铰链并与其构成移动副设置在固定架上，其末端与动平台固接，第一、第二支链均包括转动叉、长度调节装置、T形铰和转动圈；所述第一、第二支链的转动叉关于第一铰链对称布置在所述固定架的左右两侧，且第一、第二支链均通过转动叉转动连接于固定架、通过转动圈与动平台转动连接。本发明结构紧凑，设计巧妙，为过约束机构，整机刚度好、精度高，运动学求解简单，便于控制，具有大的工作空间机架体积比。

主权项

一种五自由度过约束混联机器人，包括：固定架（4）、动平台（5）、连接在所述动平台（5）末端的2自由度定位头（6），以及设置在所述固定架（4）与动平台（5）之间的第一支链（1）、第二支链（2）和第三支链（3），其特征在于：所述的第一支链（1）和第二支链（2）结构相同，其中任一个都包括有转动叉（7），通过具有一个转动自由度的铰链连接在转动叉（7）的凹槽内的长度调节装置（8），固接在长度调节装置（8）一端的驱动装置（10），固接在长度调节装置（8）另一端的T形铰（9）；所述的转动叉（7）的底端通过具有一个转动自由度的铰链与所述的固定架（4）相连，连接转动叉（7）和固定架（4）的转动轴线与连接长度调节装置（8）和转动叉（7）的转动轴线垂直相交；所述第一支链（1）上的T形铰（9）通过具有一个转动自由度的铰链连接第一转动圈（11），连接第一支链（1）上的长度调节装置（9）和转动叉（8）的转动轴线与连接第一支链（1）上的T形铰（10）和第一转动圈（12）的转动轴线相平行；所述第二支链（2）上的T形铰（9）通过具有一个转动自由度的铰链连接第二转动圈（12），连接第二支链（2）上的长度调节装置（8）和转动叉（7）的转动轴线与连接第二支链（2）上的T形铰（9）和第二转动圈（12）的转动轴线相平行；所述的第一转动圈（11）和第二转动圈（12）各自分别通过一个具有一个转动自由度的铰链与动平台（5）相连，连接所述第一转动圈（11）与动平台（5）的转动轴线与连接所述第二转动圈（12）与动平台（5）的转动轴线共线。所述的第三支链（3）贯穿的设置在固定架（4）的中间部位，包括有通过具有一个转动自由度的铰链与固定架（4）相连的外圈（36）、通过具有一个转动自由度的铰链与外圈（36）相连的内圈（35）、固定设置在所述内圈（35）内周面上的滑块（37）以及第三长度调节装置，连接所述外圈（36）和固定架（4）的转动轴线与连接所述内圈（35）和外圈（36）的转动轴线垂直相交，所述的第三长度调节装置是由中间两侧开有槽孔的圆管（32）、固定在圆管（32）上并与所述的滑块（37）对应设置的导轨（38）、固接在圆管（32）顶部的电机（31）、与电机（31）输出轴连接的丝杆（33）以及与内圈（35）固接且与所述丝杆（33）形成丝杆螺旋副的丝杆螺母（34）构成，其中，所述的导轨（38）与内圈（35）内周面上的滑块（37）滑移的连接，使所述第三长度调节转置与所述内圈（35）构成移动副，所述圆管（32）的末端与动平台（5）固接。