[发明专利]五自由度过约束混联机器人

权利要求书

1.一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。

2.根据权利要求1所述的五自由度过约束混联机器人，其特征在于，所述的第一支链（1）上的转动叉（7）和第二支链（2）上的转动叉（7）对称的设置在所述固定架（4）的左右两侧，且连接第一支链（1）上的转动叉（7）和固定架（4）的转动轴线与连接第二支链（2）上的转动叉（7）和固定架（4）的转动轴线相交于一点，所述的该相交点与：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）的转动轴线相交的交点重合。

3.根据权利要求1所述的五自由度过约束混联机器人，其特征在于，所述的连接第一转动圈（11）与动平台（5）的转动轴线与连接第二转动圈（12）与动平台（5）的转动轴线均通过所述的连接第一支链（1）上的转动叉（7）和固定架（4）的转动轴线与连接第二支链（2）上的转动叉（7）和固定架（4）的转动轴线相交的那一点。

4.根据权利要求1所述的五自由度过约束混联机器人，其特征在于，当连接第一支链上（1）的转动叉（7）与固定架（4）的转动轴线与连接外圈（36）与固定架（4）的转动轴线共线时，所述的第一转动圈（11）与动平台（5）固定连接。