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[发明专利]一种基于直四棱柱单元的高折展比双层环形可展天线机构-CN201910984462.4在审
发明人： 曹文熬;席胜;丁华锋;景自强;张德 -专利权人：中国地质大学(武汉)
申请日： 2019-10-16 - 公布日： 2020-01-17 - 主分类号： H01Q1/08 文献下载
摘要：本发明提供一种基于直四棱柱单元的高折展比双层环形可展天线机构，包括若干个相同的直四棱柱单元，每个直四棱柱单元由镜像对称的上下两层可展模块通过四根连接杆固连,若干个相邻直四棱柱单元进行组网，每相邻的直四棱柱单元共用1号花盘、共用1号连接块和共用1号连接杆，所有共用1号连接杆的中心点的依次连线构成一正多边形，每相邻的直四棱柱单元的同一层3号花盘与4号花盘通过含三个平行转动副和两根等长杆的串联链连接。本发明的有益效果：关节部分均采用转动副连接，减小了机构在运动过程中发生的冷焊现象；采用直棱柱单元，具有稳定性高，折展比大，刚度高，装配简单的优点。
四棱柱花盘连接杆可展折展转动副连接单元共用镜像对称冷焊现象平行转动上下两层双层环形天线机构运动过程正多边形串联链等长杆根连接同一层直棱柱中心点固连减小连线组网装配关节

[发明专利]一种含闭环连杆的八自由度手术机械臂-CN201910891985.4在审
发明人：丁华锋;曹文熬;景自强 -专利权人：中国地质大学(武汉)
申请日： 2019-09-20 - 公布日： 2020-01-14 - 主分类号： A61B34/30 文献下载
摘要：本发明提供一种含闭环连杆的八自由度手术机械臂，包括位置调整组件、姿态调整组件和手术器械，所述姿态调整组件连接于所述位置调整组件上，所述姿态调整组件具有远心点不动点特征，所述手术器械连接于所述姿态调整组件上，所述位置调整组件用于调节远心不动点位置，所述姿态调整组件用于调整所述手术器械的姿态。本发明的有益效果为：关节臂与滑轨组件连接，能多自由度调整远心点不动点位置，所述姿态调整系统能绕远心不动点多个方向调整手术器械姿势，带动手术器械实现微创手术所需要的远心运动且结构简单灵活，占用空间小，该系统含闭环连杆模块，有效地将关节所需的驱动组前移，结构紧凑，运动平稳，姿态解耦，驱动方便灵活。
手术器械姿态调整不动点远心位置调整组件闭环多自由度调整姿态调整系统方向调整滑轨组件连杆模块微创手术占用空间姿态解耦组件连接关节臂机械臂驱动组有效地灵活前移姿势关节驱动

[发明专利]一种六自由度串并联装配机器人-CN201710865007.3有效
发明人： 曹文熬;饶坤;徐世杰;杨栋皓 -专利权人：中国地质大学(武汉)
申请日： 2017-09-22 - 公布日： 2019-12-17 - 主分类号： B25J9/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种六自由度串并联装配机器人，包括机架、动平台、连接在动平台上的末端执行器以及并联连接在机架与动平台之间具有相同结构的三个分支；每个分支依次连接有驱动电机一、主动臂、辅助杆、平动连杆、从动杆组、限位杆组、驱动电机二以及七自由度传动链；所述第一、第二、第三分支特征在于从机架到动平台依次有驱动4R平行四边形机构、从动4S平行四边形机构以及限位4R平行四边形机构；上述动平台有三个移动自由度，末端执行器有三个转动自由度，由此该机械手具有三转三移的解耦控制运动。本发明工作范围大、控制方便、稳定性好，具有良好的应用前景。
动平台平行四边形机构末端执行器驱动电机移动自由度转动自由度装配机器人并联连接从动杆组分支特征解耦控制控制方便六自由度平动连杆七自由度限位杆组依次连接机械手传动链串并联辅助杆主动臂限位驱动应用

[发明专利]一种精确竖直直线运动的连杆机构-CN201910752284.2在审
发明人： 曹文熬;张德;景自强;丁华锋;刘文东;刘鹤亭;席胜 -专利权人：中国地质大学(武汉)
申请日： 2019-08-15 - 公布日： 2019-12-13 - 主分类号： B25J9/00 文献下载
摘要：本发明提供一种精确竖直直线运动的连杆机构，包括基座、连接块、运动平台以及连接在基座和运动平台之间的连杆和转动副，该机构的连杆和副呈镜面对称结构。本发明有益效果为：本发明的连杆机构在伸缩过程中，运动平台能实现竖直直线运动，且运动学简单，驱动容易，刚度高，承载能力强；同时该机构结构紧凑，完全收缩时体积小，便于收容。因此本发明在太空可展支撑臂、可展机翼和可展抓手上具有良好的运用前景。
运动平台可展连杆机构竖直直线镜面对称结构承载能力机构结构伸缩过程体积小运动学支撑臂抓手机翼紧凑收缩转动收容太空驱动

[发明专利]一种无人机悬停抓手机构-CN201910752294.6在审
发明人： 曹文熬;张德;刘文东;丁华锋;景自强;席胜;刘鹤亭 -专利权人：中国地质大学(武汉)
申请日： 2019-08-15 - 公布日： 2019-12-10 - 主分类号： B64D47/00 文献下载
摘要：本发明提供一种无人机悬停抓手机构，该无人机悬停抓手机构呈对称结构，它包括基座、平动平台、中间平台、抓手以及连接在平台之间的杆和转动副，通过连杆转动牵引各个平台运动，调节抓手的状态。本发明的有益效果：该无人机悬停抓手机构能够凭借无人机自重使抓手抓紧物体(树枝、屋顶、栏杆等)实现无人机的稳定悬停，让无人机将更多的能量用于搜集信息而非空中悬停，该无人机抓手机构驱动方便、运动学简单、折叠时收缩紧凑、刚度高、承载能力强。
悬停抓手机构抓手承载能力对称结构连杆转动平动平台平台运动中间平台运动学折叠栏杆紧凑转动收缩树枝牵引屋顶搜集驱动

[发明专利]一种含耦合支链的闭环连杆单元及基于此的伞状可展机构-CN201710114228.7有效
发明人： 曹文熬;杨栋皓;王玉丹 -专利权人：中国地质大学（武汉）
申请日： 2017-02-28 - 公布日： 2019-04-23 - 主分类号： E04B1/344 文献下载
摘要：本发明涉及一种含耦合支链的闭环连杆单元及基于此的伞状可展机构，该闭环连杆单元的结构呈镜面对称布置，每对呈镜面对称的转动副的轴线在对称面上相交。多个闭环连杆单元环形阵列在同一基座上，且每相邻两个闭环连杆单元之间共用一个连接基座的转动副，一个连杆和一个中间平台，这样便构成了一个多环耦合状的空间可展机构。本发明的闭环连杆可展单元比现有的单环连杆可展单元具有更高的刚度和承载能力，进而构建的可展机构具有高刚度，高承载能力的特点。本发明的可展机构在卫星天线、太阳能电池板支撑结构以及建筑工程等多个领域有较好的应用前景。
一种耦合闭环连杆单元基于伞状可展机构

[实用新型]一种六自由度复杂曲面加工机器人-CN201721503780.7有效
发明人： 曹文熬;饶坤;徐世杰;杨栋皓 -专利权人：中国地质大学（武汉）
申请日： 2017-11-09 - 公布日： 2018-07-10 - 主分类号： B25J9/00 文献下载
摘要：本实用新型涉及一种六自由度复杂曲面加工机器人，属于机器人机构学领域。一种六自由度复杂曲面加工机器人，包括机架、平行滑轨组一、平行滑动立柱、平行滑轨组二、横梁、动平台、主轴头、以及并联连接在横梁与动平台之间具有相同结构的第一、第二和第三分支；上述每个分支特征在于从横梁到动平台之间依次连接有单滑轨组、两个转动副和一个万向铰，且两个转动副轴线平行。与现有加工机械相比，本实用新型具有主轴头可偏转角度大、工作效率高、精度高、结构简单、制造容易和适合加工复杂曲面等优点，具有良好的应用前景。
复杂曲面加工六自由度动平台横梁平行滑轨主轴头机器人本实用新型工作效率高机器人机构转动副轴线并联连接分支特征复杂曲面加工机械平行滑动依次连接单滑轨可偏转万向铰立柱转动平行加工应用制造

[发明专利]一种五轴联动串并联机床-CN201610514751.4有效
发明人： 曹文熬;姚翔宇;杨栋皓;丁华锋 -专利权人：中国地质大学（武汉）
申请日： 2016-07-01 - 公布日： 2018-07-03 - 主分类号： B23Q1/64 文献下载
摘要：本发明涉及一种五轴联动串并联机床，属于机床技术领域；包括机架、动平台、第一、第二、第三分支和两自由度转头；所述第一、第二分支对称布置且结构相同，均由从机架到动平台顺序连接的连接框架和直线驱动单元构成；第三分支由从机架到动平台顺序连接的第三分支连接块和第三分支直线驱动单元构成；两自由度转头通过两个伺服电机驱动实现两个轴线相互垂直转动；本发明提供的五轴联动串并联机床与现有五轴联动机床相比，各运动副轴线之间的装配几何关系简单，各部件制造工艺简单，工作空间大、刚度高；该发明能够在工业、器械等产业上制造或者使用，适用于高精度和复杂曲面的加工，能够产生明显的经济效果，具有良好的应用前景。
串并联机床五轴联动动平台直线驱动单元两自由度顺序连接转头部件制造工艺机床技术领域伺服电机驱动五轴联动机床垂直转动对称布置分支连接工作空间几何关系经济效果连接框架副轴线装配器械加工制造应用

[实用新型]一种采用旋转驱动的两分支并联手术机器人-CN201721159022.8有效
发明人： 曹文熬;徐世杰;杨栋皓;饶坤 -专利权人：中国地质大学（武汉）
申请日： 2017-09-11 - 公布日： 2018-05-15 - 主分类号： B25J9/00 文献下载
摘要：本实用新型涉及一种采用旋转驱动的两分支并联手术机器人，该机器人包括机架、动平台、垂直于动平台平面的操作杆，四个旋转驱动电机，以及并联连接在机架与动平台之间的第一分支和第二分支；上述第一分支的特征在于从机架到动平台依次布置有五个转动副，第二分支从机架到动平台依次布置有四个转动副；上述第一分支的第一转动副轴线，第一分支的第二转动副轴线，第二分支的第一转动副轴线，以及操作杆中心线在一点汇交；上述第一分支的第五转动副轴线和第二分支的第四转动副轴线平行于动平台平面。该采用旋转驱动的两分支并联手术机器人具有分支少，重量轻、工作空间大、驱动方式简单、加工制造容易等优点，具有良好的应用前景。
一种采用旋转驱动分支并联手术机器人

[发明专利]一种用于微创手术的并联机械手-CN201711097599.5在审
发明人： 曹文熬;徐世杰;饶坤;杨栋皓 -专利权人：中国地质大学（武汉）
申请日： 2017-11-09 - 公布日： 2018-04-06 - 主分类号： B25J9/00 文献下载
摘要：一种用于微创手术的并联机械手，包括圆环形机架、动平台、垂直于动平台平面的操作杆，以及相同的第一分支和第二分支；上述每个分支从圆环形机架到动平台之间依次布置有第一移动副、第一转动副、第二转动副、第二移动副及第三转动副；上述每个分支的第一连杆通过第一移动副与圆环形机架连接，第四连杆通过第三转动副与动平台连接；上述第一分支的第三转动副轴线和第二分支的第三转动副轴线平行于动平台平面，并且这两个转动副的轴线相交；上述第一分支的第一转动副轴线、第二分支的第一转动副轴线以及操作杆中心线在一点汇交。本发明结构紧凑、汇交轴线少、易加工装配、运动灵活、容易控制、安全性高，应用前景良好。
一种用于手术并联机械手

[发明专利]一种六自由度复杂曲面加工机器人-CN201711097585.3在审
发明人： 曹文熬;饶坤;徐世杰;杨栋皓 -专利权人：中国地质大学（武汉）
申请日： 2017-11-09 - 公布日： 2018-03-27 - 主分类号： B25J9/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种六自由度复杂曲面加工机器人，属于机器人机构学领域。一种六自由度复杂曲面加工机器人，包括机架、平行滑轨组一、平行滑动立柱、平行滑轨组二、横梁、动平台、主轴头、以及并联连接在横梁与动平台之间具有相同结构的第一、第二和第三分支；上述每个分支特征在于从横梁到动平台之间依次连接有单滑轨组、两个转动副和一个万向铰，且两个转动副轴线平行。与现有加工机械相比，本发明具有主轴头可偏转角度大、工作效率高、精度高、结构简单、制造容易和适合加工复杂曲面等优点，具有良好的应用前景。
一种自由度复杂曲面加工机器人

[发明专利]含2R耦合支链的可展单元及基于此的大型伞状折展机构-CN201710285689.0在审
发明人： 曹文熬;杨栋皓;饶坤;徐世杰 -专利权人：中国地质大学（武汉）
申请日： 2017-04-27 - 公布日： 2017-12-01 - 主分类号： B64G1/22 文献下载
摘要：本发明涉及一种含2R耦合支链的可展单元及基于此的大型伞状折展机构，该可展单元的结构呈镜面对称布置，每对呈镜面对称的转动副的轴线在对称面上相交。多个可展单元环形阵列在同一基座上，两个相邻的前后单元之间，前一单元的第二中间平台与后一单元的第一中间平台通过一个五转动副链连接，这样便构成了一个多环耦合状的空间折展机构。本发明的可展单元比现有的单环可展单元具有更高的刚度和承载能力，进而构建的折展机构具有高刚度，高承载能力的特点。本发明的折展机构在卫星天线、太阳能电池板支撑结构以及建筑工程等多个领域有较好的应用前景。
耦合单元基于大型伞状折展机构

[发明专利]一种不含球副的加工中心并联主轴头-CN201710729466.9在审
发明人： 曹文熬 -专利权人：中国地质大学（武汉）
申请日： 2017-08-23 - 公布日： 2017-11-24 - 主分类号： B25J9/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种不含球副的加工中心并联主轴头，属于先进制造领域。该主轴头包括一个动平台、一个安装在动平台上的主轴、环绕动平台对称布置的三个固定架、以及连接固定架与动平台的三个相同且对称分布的分支；上述每一分支的特征在于从机架到动平台依次布置有直线滑台组件、第一转动副、驱动杆、第二转动副、转接杆、万向铰。该主轴头具有高刚度、高承载能力、重量轻、工作空间大、加工制造容易等优点，具有良好的应用前景。
一种不含球副加工中心并联主轴

[发明专利]含4R耦合支链的可展连杆单元及基于此的空间可展机构-CN201710223593.1在审
发明人： 曹文熬;杨栋皓;饶坤;徐世杰 -专利权人：中国地质大学（武汉）
申请日： 2017-04-07 - 公布日： 2017-09-08 - 主分类号： H01Q1/12 文献下载
摘要：本发明涉及一种含4R耦合支链的可展连杆单元及基于此的空间可展机构，该可展连杆单元的杆和副呈镜面对称布置。多个可展连杆单元环形阵列在同一基座上，且每相邻两个可展连杆单元之中，后一单元删掉第一连杆和第二连杆，后一单元的第一中间平台通过单元转动副与前一单元的第二中间平台连接，这样便构成了一个多环耦合状的空间可展机构。本发明的可展连杆单元比现有的单环可展连杆单元具有更高的刚度和承载能力，进而构建的可展机构具有高刚度，高承载能力的特点。本发明适用于卫星天线、太阳能电池板支撑结构以及土木工程等多个领域。
耦合连杆单元基于空间机构

[发明专利]含2R耦合支链的连杆单元及基于此的高刚度折展机构-CN201710285712.6在审
发明人： 曹文熬;杨栋皓;李文灏;魏彦峰 -专利权人：中国地质大学（武汉）
申请日： 2017-04-27 - 公布日： 2017-09-08 - 主分类号： B64G1/22 文献下载
摘要：本发明涉及一种含2R耦合支链的连杆单元及基于此的高刚度折展机构，该连杆单元的结构呈镜面对称布置，每对呈镜面对称的转动副的轴线在对称面上相交。多个连杆单元环形阵列在同一基座上，两个相邻的前后单元之间，前一单元的第二中间平台与后一单元的第一中间平台通过一个五转动副链连接，这样便构成了一个多环耦合状的空间折展机构。本发明的连杆单元比现有的单环连杆单元具有更高的刚度和承载能力，进而构建的折展机构具有高刚度，高承载能力的特点。本发明的折展机构在卫星天线、太阳能电池板支撑结构以及建筑工程等多个领域有较好的应用前景。
耦合连杆单元基于刚度机构