一种新型空间平动并联机构.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CN105798888A(43)申请公布日2016.07.27(21)申请号201610348044.2(22)申请日2016.05.24(71)申请人天津大学地址300072天津市南开区卫津路92号(72)发明人赵学满王攀峰李丹(74)专利代理机构天津市北洋有限责任专利代理事务所12201代理人李丽萍(51)Int.Cl.B25J9/00(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种新型空间平动并联机构(57)摘要本发明公开了一种新型空间平动并联机构，包括固定架上固定的三个伺服电机，两个伺服电机的输出轴上分别固接有一主动小齿轮，每个主动小齿轮分别带动两个安装于固定架上的被动大齿轮，被动大齿轮的齿轮轴及另外一个伺服电机的输出轴均分别固结一传动轴；传动轴与动平台之间均分别布置有一条可伸缩支链，可伸缩支链包括与传动轴依次相连的丝杠和螺母管；螺母管与动平台之间采用虎克铰或球铰链连接；由同一个伺服电机带动的两条可伸缩支链构成一个可伸缩支链组。本发明伺服电机固定，利用虎克铰传递转动于螺旋副，实现动平台的三维平动，可伸缩支链只受拉压负荷增大了机构的刚度同时减轻了机构的总体质量。CN105798888ACN105798888A权利要求书1/1页1.一种新型空间平动并联机构，包括固定架(1)和动平台(11)，其特征在于：所述固定架(1)上固定有三个伺服电机(2)，其中，两个伺服电机的输出轴上分别固接有一主动小齿轮(3)，每个主动小齿轮(3)通过齿轮组或齿形带分别带动两个安装于固定架(1)上的被动大齿轮(5)，所述被动大齿轮(5)的齿轮轴及另外一个伺服电机的输出轴均分别固接一传动轴(6)；所述传动轴(6)与所述动平台(11)之间均分别布置有一条可伸缩支链，每条可伸缩支链的结构相同，所述可伸缩支链包括与传动轴(6)依次相连的丝杠(8)和螺母管(9)；所述丝杠(8)的上端与所述传动轴(6)之间采用虎克铰或球笼式万向节或球销副连接，所述丝杠(8)的下端与所述螺母管(9)的上端之间采用螺旋副连接，所述螺母管(9)的下端与所述动平台(11)之间采用虎克铰或球铰链连接，由同一伺服电机驱动的两条支链构成一个可伸缩支链组；所述螺母管(9)的下端与所述动平台(11)之间采用虎克铰连接时，属于同一个可伸缩支链组的两个螺母管(9)的下端与所述动平台(11)之间的虎克铰的近动平台轴线共轴；所述螺母管(9)的下端与所述动平台(11)之间采用球铰链连接时，属于同一个可伸缩支链组的两个螺母管(9)之间连接有一连杆(12)，所述连杆(12)的两端与所述螺母管(9)之间均为转动连接。2CN105798888A说明书1/3页一种新型空间平动并联机构技术领域[0001]本发明涉及一种机器人，特别是涉及一种机器人的具有空间三维平动的并联机构。背景技术[0002]根据专利CN101244557A和US4976572(或WO7703527)可知，现有的可实现三维平动的并联机构，包括三组主动支链和一个动平台，每组支链包括近架杆和远架杆两部分。其中近架杆一端相对于固定机架仅具有一个转动自由度，另一端通过仅具有两个回转自由度的铰链与远架杆的一端连接；远架杆另一端通过仅具有两个回转自由度的铰链与动平台连接，从而保证机构的三维平动。上述机构的局限性在于：机构整体刚度较差，工作空间较小，只适用于轻小物体的短距离搬运。发明内容[0003]本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种大工作空间和刚度的三维平动并联机构。[0004]为了解决上述技术问题，本发明一种新型空间平动并联机构，包括固定架和动平台，所述固定架上固定有三个伺服电机，其中，两个伺服电机的输出轴上分别固接有一主动小齿轮，每个主动小齿轮通过齿轮组或齿形带分别带动两个安装于固定架上的被动大齿轮，所述被动大齿轮的齿轮轴及另外一个伺服电机的输出轴均分别一传动轴；所述传动轴与所述动平台之间均分别布置有一条可伸缩支链，每条可伸缩支链的结构相同，所述可伸缩支链包括与传动轴依次相连的丝杠和螺母管；所述丝杠的上端与所述传动轴之间采用虎克铰或球笼式万向节或球销副连接，所述丝杠的下端与所述螺母管的上端之间采用螺旋副连接，所述螺母管的下端与所述动平台之间采用虎克铰连接或球铰链连接，由同一伺服电机驱动的两条支链构成一个可伸缩支链组；所述螺母管的下端与所述动平台之间采用虎克铰连接时，属于同一个可伸缩支链组的两个螺母管的下端与所述动平台之间的虎克铰的近动平台轴线共轴；所述螺母管的下端与所述动平台之间采用球铰链连接时，属于同一个可伸缩支链组的两个螺母管之间连接有一连杆，所述连杆的两端与所述螺母管之间均为转动连接。[0005]与现有技术相比，本发明的有益效果是：[0006]