一种实现高速运动的六自由度并联机械手.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CNCN102848383102848383B(45)授权公告日2015.01.14(21)申请号201210106759.9CN102152301A,2011.08.17,CN1792570A,2006.06.28,(22)申请日2012.04.12JP特开平2009－45739A,2009.03.05,(73)专利权人天津大学审查员张倩茹地址300072天津市南开区卫津路92号(72)发明人王攀峰赵学满(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.B25J9/08(2006.01)B25J17/00(2006.01)(56)对比文件CN102049776A,2011.05.11,US2012/0079908A1,2012.04.05,CN1398703A,2003.02.26,权权利要求书1页利要求书1页说明书4页说明书4页附图4页附图4页(54)发明名称一种实现高速运动的六自由度并联机械手(57)摘要本发明公开了一种实现高速运动的六自由度并联机械手，包括固定架、动平台、三自由度手腕以及布置在固定架与动平台之间的六条结构相同的运动支链；动平台包括一个中心板、三个球杆座和三组连杆；每组连杆由两平行布置且等长的连杆构成；球杆座与中心板通过一组连杆转动连接，形成一组平行四边形结构；动平台上具有三组上述平行四边形结构；三自由度手腕与中心板固连，三自由度手腕的三个输入轴线同轴或者平行布置且与连杆在中心板上的转动轴线平行；在三组平行四边形结构中设置三组齿轮机构，将每组平行四边形结构中连杆相对于中心板的转动或者球杆座相对于中心板的平行错动转化三自由度手腕的可控运动。CN102848383BCN102843BCN102848383B权利要求书1/1页1.一种实现高速运动的六自由度并联机械手，包括固定架(2)、动平台(7)、三自由度手腕(12)以及布置在所述固定架(2)与动平台(7)之间的六条结构相同的运动支链；所述固定架(2)上固接有六个驱动装置(1)；每条运动支链包括近架杆(3)、两个平行且等长的远架杆(5a、5b)，所述近架杆(3)的一端与一驱动装置(1)的输出端固接，所述近架杆(3)的另一端固接有上连接轴(4)；所述驱动装置(1)为所述近架杆(3)提供一个转动或移动自由度；两个远架杆(5a、5b)的同一端均分别与所述上连接轴(4)球铰接，两个远架杆的(5a、5b)的另一端均分别与设置在所述动平台(7)上的下连接轴(6)球铰接；每条支链的所述下连接轴(6)、所述上连接轴(4)和两个远架杆(5a、5b)构成一平行四边形；其特征在于，所述动平台(7)包括一个中心板(9)、三个球杆座(8a、8b、8c)和三组连杆(11a～11f)；每组连杆由两平行布置且等长的连杆构成；每个球杆座分别与两个相邻的下连接轴(6)固接，所述球杆座与中心板(9)通过一组连杆连接，所述球杆座与两平行布置的连杆之间以及每个连杆与中心板(9)之间均为转动副连接，上述的一个球杆座、两平行布置的连杆与中心板组成一组平行四边形结构；所述动平台(7)上具有三组上述平行四边形结构；在六个驱动装置的共同作用下，六条支链分别驱动各自所属的下连接轴，带动三个球杆座，使中心板产生三维平动运动和三个球杆座相对于中心板的平行错动；所述三自由度手腕与所述中心板固连，三自由度手腕的三个输入轴线同轴或者平行布置且与连杆在中心板上的转动轴线平行；在三组平行四边形结构中设置三组齿轮机构，所述三组齿轮机构将每组平行四边形结构中连杆相对于中心板的转动或者球杆座相对于中心板的平行错动转化为三自由度手腕的三个输入轴的转动；所述三组齿轮机构为三自由度手腕提供三个动力输入，从而实现所述三自由度手腕的可控运动。2.根据权利要求1所述实现高速运动的六自由度并联机械手，其特征在于，所述齿轮机构包含一大齿轮和一小齿轮，其中大齿轮与一组连杆中的一连杆固接，大齿轮的转动轴线与该连杆在中心板上的转动轴线重合，小齿轮与三自由度手腕的一个输入轴固接，且小齿轮转动轴线与一个输入轴轴线重合。3.根据权利要求1所述实现高速运动的六自由度并联机械手，其特征在于，所述齿轮机构包含一大齿轮和一小齿轮，其中大齿轮与球杆座固接，小齿轮与三自由度手腕的一个输入轴固接，所述小齿轮转动轴线与三自由度手腕的一个输入轴轴线重合，小齿轮转动轴线与大齿轮转动轴线的公垂线段与所在平行四边形结构中的连杆平行且等长。2CN102848383B说明书1/4页一种实现高速运动的六自由度并联机械手技术领域[0001]本发明涉及一种机器人，特别是涉及一种可实现高速运动的具有空间六自由度的并联机构。背景技术[0002]专利文献US20110