[发明专利]可实现大范围移动的五自由度空间并联机构

说明书

本发明公开了一种可实现大范围移动的五自由度空间并联机构。该并联机构包括第一导轨至第三导轨、主轴、第一支链至第五支链，第一支链至第五支链相对于主轴呈辐射状且并联于第一导轨至第三导轨与主轴之间；其中，第一支链具有五自由度，第二支链至第五支链均具有六自由度；第一支链至第三支链的上端均与主轴的上端相连，第四支链和第五支链的上端均与主轴的下端相连，第一支链的下端与第一导轨相连，第二支链和第四支链的下端均与第二导轨相连，第三支链和第五支链的下端均与第三导轨相连，第一支链至第五支链共同协调驱动主轴，使主轴具有前后、左右两个摆动自由度，上下、前后两个平动自由度以及伴生有主轴自转的左右平动自由度。

技术领域

本发明涉及并联机器人技术领域，尤其是涉及一种可实现大范围移动的五自由度空间并联机构。

背景技术

随着航空航天等高端制造业领域的不断发展，对大型构件高效高精加工的需求日益迫切。现有加工模式通常包括大型机床加工和人工加工，前者开发制造成本高，且其所能提供的加工资源难以满足日益增长的需求量；后者对工人技术要求高，难以保证加工质量和一致性的要求。此外，大型构件具有整体尺寸大、加工特征分布范围广等特点，传统加工模式无法满足对该类构件侧面、顶面特征进行高效高精加工，对加工装备的可达性提出了更高要求。因此亟需开发新型加工装备，以解决该类零件的加工难题。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种可实现大范围移动的五自由度空间并联机构，具有大范围移动、局部精确定位和灵活空间姿态调整能力，可实现大型整体结构件侧面、顶面特征原位精细加工。

根据本发明实施例的可实现大范围移动的五自由度空间并联机构，包括：

导轨组件，所述导轨组件包括第一导轨、第二导轨和第三导轨，所述第一导轨、所述第二导轨和所述第三导轨在同一水平面内沿前后方向延伸，且所述第一导轨在左右方向上位于所述第二导轨和所述第三导轨之间；

主轴，所述主轴竖向设置在所述导轨组件的上方；

并联支链，所述并联支链包括第一支链、第二支链、第三支链、第四支链和第五支链，所述第一支链、所述第二支链、所述第三支链、所述第四支链和所述第五支链相对于所述主轴呈辐射状且并联于所述导轨组件与所述主轴之间；

其中，所述第一支链具有五自由度，所述第二支链、所述第三支链、所述第四支链和所述第五支链均具有六自由度；所述第一支链在前后方向上位于所述主轴的前侧和后侧中的一侧，所述第二支链、所述第三支链、所述第四支链和所述第五支链在前后方向上位于所述主轴的前侧和后侧中的另一侧；或所述第一支链、所述第四支链和所述第五支链在前后方向上位于所述主轴的前侧和后侧中的一侧，所述第二支链、所述第三支链在前后方向上位于所述主轴的前侧和后侧中的另一侧；

所述第一支链的上端与所述主轴的上端相连且下端与所述第一导轨相连，所述第二支链的上端与所述主轴的上端相连且下端与所述第二导轨相连，所述第三支链的上端与所述主轴的上端相连且下端与所述第三导轨相连，所述第四支链的上端与所述主轴的下端相连且下端与所述第二导轨相连，所述第五支链的上端与所述主轴的下端相连且下端与所述第三导轨相连；

所述第一支链、所述第二支链、所述第三支链、所述第四支链和所述第五支链共同协调驱动所述主轴，使所述主轴具有前后、左右两个摆动自由度，上下、前后两个平动自由度以及伴生有所述主轴自转的左右平动自由度。