四自由度冗余驱动并联机器人机构

摘要

本发明公开了一种四自由度冗余驱动并联机器人机构。该机构包括动平台、定平台、和连接动平台与定平台的两条结构相同的分支。单个分支中包含四个转动副，其中靠近定平台的三个转动副轴线相互平行，与动平台相连的转动副轴线垂直于前三个转动副轴线。两个分支与动平台相连的转动副轴线重合，动平台运动时具有四个自由度，采用五个电机冗余驱动。由于本发明的机构只有两个分支，其中运动副全部为转动副，具有结构简单可靠、刚度高，制造成本低、并且两个转动自由度完全解耦，易于控制等优点，可应用于并联机器人、并联机床等场合。

主权项

1.一种四自由度冗余驱动并联机器人机构，其特征在于：包括动平台(1)、定平台(11)和连接动平台(1)与定平台(11)的两条结构相同的分支；一个分支中有四个转动副(2、4、6、9)和三根连杆(3、5、8)，另一个分支中另有四个转动副(12、15、18、20)和另有三根连杆(14、17、19)；其中：1)一个分支中第四转动副(9)和另一个分支中的第五转动副(12)分别与定平台(11)连接；2)所述的一个分支中的第一连杆(8)的两端分别连接第四转动副(9)和第三转动副(6)，第二连杆(5)的两端分别连接第三转动副(6)和第二转动副(4)，第三连杆(3)的两端分别连接第二转动副(4)和第一转动副(2)，第二转动副(4)、第三转动副(6)和第四转动副(9)的轴线相互平行，与动平台(1)一端相连的第一转动副(2)的轴线垂直于第二转动副(4)、第三转动副(6)和第四转动副(9)的轴线；3)所述的另一个分支中的第四连杆(14)的两端分别连接第五转动副(12)和第六转动副(15)，第五连杆(17)的两端分别连接第六转动副(15)和第七转动副(18)，第六连杆(19)的两端分别连接第七转动副(18)和第八转动副(20)，第五转动副(12)、第六转动副(15)和第七转动副(18)的轴线相互平行，与动平台(1)另一端相连的第八转动副(20)的轴线垂直于第五转动副(12)、第六转动副(15)和第七转动副(18)的轴线；4)所述的两个分支中与动平台相连的第一转动副(2)和第八转动副(20)的轴线重合；5)第一电机(7)与第三转动副(6)连接，第二电机(10)与第四转动副(9)连接，第三电机(13)与第五转动副(12)连接，第四电机(16)与第六转动副(15)连接，第五电机(21)固定在动平台上，第五电机(21)两端的输出轴分别与第一转动副(2)和第八转动副(20)连接。