[实用新型]六自由度串并联机构

说明书

技术领域

本实用新型属于串并联机器人领域，特别涉及一种应用于制造、装配以及材料拾取等工况能够实现六自由度串并联机构。

背景技术

并联机构是由多个运动支链连接基座与运动平台并构成多闭环的机构。相对于串联机构，并联机构具有精度高、承载能力大、刚度高的优点。但并联机构的工作空间小。结合并联机构与串联机构的优点，串并联机构可提高工作空间，在制造、装配以及材料拾取等工况得到推广。现有串并联机构大多数是由串联机构末端加装并联机构构成，运动精度较低；或是由装配结构复杂的运动支链组成，控制复杂。

哈尔滨工程大学提出了一种六自由度串并联机器人（公开号为CN103624774A），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及安装在纵向平移机构上的四自由度并联机构。横向平移机构与纵向平移机构构成串联机构，串联机构的运动精度影响末端并联机构的运动精度。

燕山大学提出了一种三移动一转动的空间串并联机构（公开号为CN103770105A），包括左运动支链和右运动支链连接的运动平台与基座，以及连接左右运动支链的中间运动支链。中间运动支链是由三个轴线相互平行的转动副构成，装配结构复杂。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述缺点，提出一种六自由度串并联机构。

本实用新型六自由度串并联机构，包括基座、第一运动平台、第二运动平台、三条第一运动支链及三条第二运动支链；所述三条第一运动支链分别连接于基座和第一运动平台之间，构成第一并联机构；所述三条第二运动支链分别连接于第一运动平台和第二运动平台之间，构成第二并联机构；所述的第一并联机构与第二并联机构共用第一运动平台，构成串并联机构。

所述第一运动支链，包括第一导轨、第一滑块、第一上连杆、第一中连杆及第一下连杆；第一导轨与基座固定连接，第一导轨与第一滑块移动连接，第一滑块与第一上连杆的一端转动连接，第一上连杆的另一端与第一中连杆的一端转动连接，第一中连杆的另一端与第一下连杆的一端转动连接，第一下连杆的另一端与第一运动平台转动连接。

所述第二运动支链包括第二导轨、第二滑块及第二连杆；第二导轨与第一运动平台固定连接，第二导轨与第二滑块移动连接，第二滑块与第二连杆的一端转动连接，第二连杆的另一端与第二运动平台转动连接。

所述第一运动支链中第一滑块在第一导轨上的移动及第二运动支链中第二滑块在第二导轨上的移动是驱动输入。三条第一运动支链中的第一滑块在第一导轨上分别移动时，驱动第一运动平台沿垂直于基座底面方向移动及绕平行于基座底面的两个方向转动，三条第二运动支链中的第二滑块在第二导轨上分别移动时，驱动第二运动平台沿平行于第一运动平台平面的两个方向移动及绕垂直于第一运动平台平面的方向转动，从而使第二运动平台相对于基座具有六个自由度。

本实用新型与现有技术相比，其不同点在于：三条第一运动支链分别连接于基座和第一运动平台之间构成第一并联机构，三条第二运动支链分别连接于第一运动平台和第二运动平台之间构成第二并联机构，结构对称，装配方便准确；第一并联机构与第二并联机构共用第一运动平台构成串并联机构，充分发挥并联机构高刚度、高精度、大载荷的优点，以串联机构弥补并联机构工作空间小的缺点。

附图说明

图1为本实用新型六自由度串并联机构的结构示意图。

图2为第一运动支链的结构示意图。

图3为第一下连杆两端转动连接空间位置关系示意图。

图4为第二运动支链的结构示意图。

图中标记说明：1—基座，2—第一运动支链，3—第一运动平台，4—第二运动平台，5—第二运动支链，2-1—第一导轨，2-2—第一滑块，2-3—第一上连杆，2-4—第一中连杆，2-5—第一下连杆，5-1—第二导轨，5-2—第二滑块，5-3—第二连杆。

具体实施方式

结合图1至图4进一步说明本实用新型。

图1所示，本实用新型六自由度串并联机构，包括基座1、三条第一运动支链2、第一运动平台3、第二运动平台4及三条第二运动支链5。所述三条第一运动支链2分别连接于基座1和第一运动平台3之间，构成第一并联机构。所述三条第二运动支链5分别连接于第一运动平台3和第二运动平台4之间，构成第二并联机构。所述的第一并联机构与第二并联机构共用第一运动平台3，构成串并联机构。