一种模块化柔索并联机构实验平台及其自重构方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106078674A(43)申请公布日2016.11.09(21)申请号201610185878.6(22)申请日2016.03.25(71)申请人合肥工业大学地址230009安徽省合肥市包河区屯溪路193号(72)发明人訾斌陈甜甜钱森刘浩(74)专利代理机构安徽合肥华信知识产权代理有限公司34112代理人余成俊(51)Int.Cl.B25J9/00(2006.01)B25J9/10(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图4页(54)发明名称一种模块化柔索并联机构实验平台及其自重构方法(57)摘要本发明公开了一种模块化柔索并联机构实验平台，包括圆环形导轨，圆环形导轨上滑动装配有六组基座，每个基座顶面径向内端分别垂直安装有液压缸，液压缸活塞杆上端分别转动安装有定滑轮，每个基座顶面分别安装有由液压马达驱动的卷扬机，卷扬机机轴上柔索向上绕过各自对应的定滑轮后，再分别向圆环形导轨中心延伸，圆环形导轨中心上方设置有末端执行器，每个柔索索端分别通过带弹簧的剪式机构连接有钩爪，柔索索端分别通过钩爪抓住末端执行器上位置对应的钩环，每个液压缸朝向圆环形导轨中心上方的一面铰接有连杆滑块机构。本发明通过一种模块化柔索并联机构实验平台的自重构方法，方便研究不同构型二至六自由度柔索并联机构的运动学、动力学性能。CN106078674ACN106078674A权利要求书1/1页1.一种模块化柔索并联机构实验平台，其特征在于：包括水平设置的圆环形导轨，圆环形导轨上滑动装配有六组基座，每个基座分别沿圆环形导轨径向设置，每个基座顶面径向内端分别垂直安装有作为柔索支柱的液压缸，液压缸活塞杆竖直向上延伸，且液压缸活塞杆上端分别转动安装有定滑轮，每个基座顶面分别安装有由液压马达驱动的卷扬机，卷扬机机轴上缠绕有柔索，柔索向上绕过各自对应的定滑轮后，再分别向圆环形导轨中心延伸，所述圆环形导轨中心上方设置有末端执行器，末端执行器侧壁上对应各个基座位置分别设有钩环，每个柔索索端分别通过带弹簧的剪式机构连接有钩爪，且剪式机构上设有电磁铁I，多个柔索索端分别通过钩爪抓住末端执行器上位置对应的钩环，每个液压缸朝向圆环形导轨中心上方的一面下部通过抱箍I铰接有短连杆、上部通过抱箍II铰接有长连杆，所述短连杆杆端通过滑块滑动安装在长连杆杆身上，长连杆杆端设有可与位置对应的电磁铁I相互吸合的电磁铁II，由长连杆、短连杆、滑块构成连杆滑块机构。2.根据权利要求1所述的一种模块化柔索并联机构实验平台，其特征在于：每个基座分别通过驱动轮滑动装配在圆环形导轨上，且每个基座由伺服电机通过变速箱带动驱动轮驱动，为了实现准确定位，在驱动轮上设置电磁制动器。3.一种模块化柔索并联机构实验平台的自重构方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一：所述连杆滑块机构通过抱箍铰接在液压缸的缸体上，用于实现柔索和末端执行器之间的连接和断开，所述处于复位状态的连杆滑块机构与液压缸的缸体平行，当所述末端执行器需要和柔索断开连接时，连杆滑块机构处于工作状态，所述连杆的末端与柔索连接末端执行器的一端接触，并通过电磁铁固定，通过工控机控制柔索和末端执行器断开，所述连杆滑块机构和柔索一起回到复位状态，实现柔索和末端执行器的断开；步骤二：所述基座是以滑块的形式与所述圆环形导轨滑动配合，所述基座包括内圆环滑块和外圆环滑块，分别与圆环形导轨的内圆表面和外圆表面配合，所述圆环形导轨外圆周周围均匀分布有四个导轨座，分别对应任意四个基座，所述基座上表面上对称安装有两个旋转伸缩气缸，所述旋转伸缩气缸用于将内圆环滑块旋转九十度，以保证所述基座可以沿着平行于圆环形导轨平面的方向向远离圆环形导轨中心的一端沿着导轨座上的导轨滑动；步骤三：所述导轨座一侧安装有两个啮合的齿轮，其中一个与所述基座上的齿条啮合，通过齿轮的转动，带动齿条的移动，以实现所述基座滑动到所述导轨上，所述导轨座底端安装有气缸，以实现导轨座的升降，所述基座随着导轨座下降，以避免对其他处于工作状态的基座产生干涉，同理，可以实现处于工作状态的柔索支柱数量的增加，即自由度的增加。2CN106078674A说明书1/4页一种模块化柔索并联机构实验平台及其自重构方法技术领域[0001]本发明涉及柔索并联机构实验平台领域，具体是一种模块化柔索并联机构实验平台及其自重构方法。背景技术[0002]在过去的十几年里，各种自由度的柔索驱动并联机构已经在一些领域得到了广泛的研究和应用。与传统机构相比，它们可以产生很大的加速度和工作区间，并且承载能力强、轻便灵活、可重组、模块化程度高。[0003]中国专利201410090629.X公开了一种六自由度模块化可重构柔索并联机构。但在实验过程中，我们发现该模块化可重构柔索并联实验平台