[发明专利]一种6自由度串并联机器人

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种串并联机器人，具体地说是一种具有六个自由度的串并联机器人。

背景技术

并联机器人作为一种新型的机器人，主要由动平台、静平台和两者之间的支链组成。相对于串联机构，并联机构具有精度高、无累积误差、机构紧凑、刚度高、承载能力大、工作空间小等特点。因此，并联机器人在需要高刚度、高精度、大载荷但又无需较大的工作空间的领域得到广泛应用。串联机构活动空间大，目前已经成熟地应用到各个领域。国内外对于串并联机器人或者机构的研究也有很多，例如申请号为201210394480.5、名称为一种三手爪3SPR+3RPS型串并联机器人等专利文件中公开的技术方案等。

发明内容

本发明目的在于提供一种稳定可靠、工作空间大、位姿控制容易实现的6自由度串并联机器人。

本发明的目的是这样实现的：包括横向平移机构，安装在横向平移机构上的纵向平移机构，安装在纵向平移机构的并联机构，所述并联机构包括静平台、一个第一液压缸、三个第二液压缸和动平台，第一液压缸的下端固定在静平台上、上端通过球铰链与动平台的形心连接，每个第二液压缸的下端通过虎克铰与静平台连接、上端通过球铰链与动平台。

所述纵向平移机构包括底板，第一底板上通过轴承安装有第一丝杠，第一丝杠上设置第一丝杠螺母，第一底板的一端安装第一伺服电机，第一伺服电机通过联轴器与第一丝杠相连，第一底板的两侧设置第一导轨，第一导轨上设置第一滑块，并联机构的静平台固定在第一滑块和第一丝杠螺母上。

所述横向平移机构包括底板，第二底板上通过轴承安装有第二丝杠，第二丝杠上设置第二丝杠螺母，第二底板的一端安装第二伺服电机，第二伺服电机通过联轴器与第二丝杠相连，第二底板的两侧设置第二导轨，第二一导轨上设置第二滑块，纵向平移机构的第一底板固定在第二滑块和第二一丝杠螺母上。

本发明主要由1-PS-3-SPS并联机构、纵向平移机构、横向平移机构组成。1-PS-3-SPS并联机构由静平台、PS液压缸、虎克铰、SPS液压缸、球铰链、动平台组成；纵向平移机构由伺服电机、电机安装板、联轴器、端盖Q、角接触球轴承、轴套Q、轴承支座Q、滚珠丝杠副Z、滑块Z、丝杠螺母安装板Z、导轨Z、底板、轴承支座M、轴套M、角接触球轴承、端盖M组成，纵向平移机构通过滑块Z、丝杠螺母安装板Z与1-PS-3-SPS并联机构连接；横向平移机构由伺服电机、电机安装板、联轴器、端盖Q、角接触球轴承、轴套Q、轴承支座Q、滚珠丝杠副H、滑块H、丝杠螺母安装板H、导轨H、底板、轴承支座M、轴套M、角接触球轴承、端盖M组成，横向平移机构通过滑块H、丝杠螺母安装板H与纵向平移机构连接。

本发明是一种面向工作平台而研究的6自由度串并联机器人，将并联机构与串联机构结合起来，两种机构优势互补，拓展了并联机构的应用范围。具有以下特点：

1、结构稳定性好、承载能力强、工作空间大。

2、具有方形的工作空间。

3、本发明的1-PS-3-SPS并联机构具有四个自由度，更加易于控制。

4、本发明的1-PS-3-SPS并联机构的驱动方式为液压驱动。

5、本发明的纵向平移机构和横向平移机构采用双导轨作为支撑，提高了平移部件稳定性。

6、本发明的纵向平移机构和横向平移机构的驱动方式为电力驱动。

7、本发明的各部分部件易于装卸，维修很方便。

附图说明

图1是本发明的整体机构图。

图2是本发明的1-PS-3-SPS并联机构示意图。

图3是本发明的纵向平移机构示意图。

图4是本发明的横向平移机构示意图。

具体实施方式

下面给出本发明的具体实施方式，并结合附图加以说明。

结合图1，本发明主要1-PS-3-SPS并联机构1、纵向平移机构2、横向平移机构3组成。

结合图2，1-PS-3-SPS并联机构1由静平台1-1、PS液压缸1-2、虎克铰1-3、SPS液压缸1-4、球铰链1-5、动平台1-6组成；PS液压缸1-2下端通过螺栓固定在静平台1-1上，上端通过球铰链1-5与动平台1-6的形心连接，控制PS液压缸1-2可以调节动平台1-6的高度；SPS液压缸1-4下端通过虎克铰1-3与静平台1-1连接，上端通过球铰链1-5与动平台1-6连接，通过控制三个SPS液压缸1-4可以实现动平台1-6姿态的调整。