[发明专利]一种三自由度并联机器人机构

摘要

本发明公开一种三自由度并联机器人机构，属于工业机器人技术领域。该机器人机构是一种立体的实现平面二自由度、末端执行器旋转自由度的可连续旋转三自由度的并联机器人机构。本发明所提供的机器人机构包括机架、运动支链、动平台、滚珠丝杠以及末端执行器，本发明由第一驱动支链驱动第一动平台，保证末端执行器位置精度，由第二驱动支链驱动第二动平台，保证末端执行器姿态精度。本发明机器人机构结构简单，可实现末端执行器的空间控制，使机器人的结构更加简化。

主权项

一种三自由度并联机器人机构，其特征在于该机器人机构包括机架（10）、运动支链、动平台、滚珠丝杠（15）以及末端执行器（7）；所述动平台由第一动平台（16）、第二动平台（17）组成，所述第二动平台（17）位于所述第一动平台（16）的上方，所述第一动平台（16）、第二动平台（17）相互平行设置；所述滚珠丝杠（15）与所述第一动平台（16）固接的导向套构成回转副，所述滚珠丝杠（15）与所述第二动平台（17）固接的滚珠丝杠螺母构成螺旋副，所述滚珠丝杠（15）的末端固接末端执行器（7）；所述运动支链由第一驱动支链和第二驱动支链组成；所述第一驱动支链由第一主动臂（4）、第二主动臂（2）、连动臂（3）和第一从动臂（5）组成；所述第一主动臂（4）的杆长与所述连动臂（3）的杆长相等；所述第一主动臂（4）与第二主动臂（2）同心设置；所述第一主动臂（4）与所述第一从动臂（5）之间采用转动铰链连接，所述第二主动臂（2）与所述连动臂（3）之间采用转动铰链连接，所述连动臂（3）与所述第一从动臂（5）之间采用转动铰链连接；所述第一从动臂（5）通过转动铰链与所述第一动平台（16）连接；所述第一主动臂（4）、第二主动臂（2）、连动臂（3）和第一从动臂（5）构成平行四边形结构；所述第二驱动支链由第三主动臂（12）、第二从动臂（9）、外副主动臂（13）、内副从动臂（8）和连杆架（11）组成；所述第三主动臂（12）的杆长与所述外副主动臂（13）的杆长相等，所述第二从动臂（9）的杆长与所述内副从动臂（8）的杆长相等；所述外副主动臂（13）的两端分别通过球铰链与所述机架(10)以及所述连杆架(11)的一端连接；所述内副从动臂(8)的两端分别与所述第二动平台(17)以及所述连杆架(11)的另一端通过球铰链连接；所述第三主动臂(12)、所述第二从动臂(9)分别通过转动铰链与所述连杆架(11)连接；所述第二从动臂(9)通过转动铰链与所述第二动平台(17)连接；所述第三主动臂(12)、外副主动臂(13)、机架(10)以及连杆架(11)的一端构成平行四边形结构，所述第二从动臂(9)、内副从动臂(8)、第二动平台(17)以及连杆架(11)的另一端构成平行四边形结构；所述连杆架(11)的两端相对于所述连杆架(11)的中心构成固定角度，所述连杆架(11)的两端分别通过球铰链与所述外副主动臂(13)以及所述内副从动臂(8)连接；所述机架(10)上设有第一驱动装置(1)、第二驱动装置(6)和第三驱动装置(14)；所述第一驱动支链的第一主动臂(4)、第二主动臂(2)分别由所述第一驱动装置(1)、第二驱动装置(6)驱动旋转；所述第二驱动支链的第三主动臂(12)由所述第三驱动装置(14)驱动旋转。