[发明专利]一种过约束四自由度高速并联机器人机构

摘要

本发明公开了一种过约束四自由度高速并联机器人机构，包括固定架、动平台、布置在所述固定架与动平台之间的第一、第二、第三和第四支链；所述四条支链均包括近架杆、远架杆，所述第二支链和第四支链还包括转动叉，所述转动叉与固定架转动连接，所述近架杆的一端与固定架或转动叉连接，另一端与远架杆连接，所述远架杆与动平台连接。本发明的过约束自由度高速并联机器人机构结构简单紧凑，且其中两条支链采用过约束结构，有利于提高机构的刚度。

主权项

1.一种过约束四自由度高速并联机器人机构，其特征在于，包括固定架[1]、动平台、以及连接固定架[1]与动平台之间的第一支链、第二支链、第三支链和第四支链，所述动平台包括主平台[2]和副平台[3]，所述主平台[2]和副平台[3]转动连接；所述第一支链和第三支链与主平台[2]相连，所述第二支链和第四支链和副平台[3]相连；所述第一支链和第三支链结构完全相同且相对设置，所述第二支链和第四支链结构完全相同且相对设置；所述第一支链包括第一驱动装置[11]、第一近架杆[12]、第一上连接轴[13]、两根平行且等长的第一远架杆[14]和第一下连接轴[15]；所述第一驱动装置[11]与固定架[1]固接，所述第一近架杆[12]的一端与固定架[1]转动连接，且与第一驱动装置[11]的驱动端固接，第一近架杆[12]在第一驱动装置[11]的驱动下转动，第一近架杆[12]的另一端与第一上连接轴[13]固接；所述两根第一远架杆[14]的一端均与第一上连接轴[13]球铰接，另一端均与固接在动平台上的第一下连接轴[15]球铰接；所述第三支链包括第三驱动装置、第三近架杆、第三上连接轴、两根平行且等长的第三远架杆和第三下连接轴[35]；所述第三驱动装置与固定架[1]固接，所述第三近架杆的一端与固定架[1]转动连接，且与第三驱动装置的驱动端固接，第三近架杆的另一端与第三上连接轴固接；所述两根第三远架杆一端均与所述第三上连接轴球铰接，另一端均与固接在所述动平台上的第三下连接轴[35]球铰接；所述第二支链包括第二转动叉[21]、第二驱动装置[22]、第二近架杆[23]、第二辅助近架杆[24]、第二连接架[25]、第二上连接轴[26]、两个平行且等长的第二远架杆[27]、第二辅助远架杆[28]、第二支撑杆[29]和第二下连接轴[210]；所述第二转动叉[21]与固定架[1]转动连接，所述第二驱动装置[22]与第二转动叉[21]固接，所述第二近架杆[23]的一端与第二转动叉[21]转动连接，且与第二驱动装置[22]的驱动端固接，第二近架杆[23]的另一端与第二连接架[25]转动连接，所述第二辅助近架杆[24]一端与第二转动叉[21]转动连接，所述第二辅助近架杆[24]的另一端与第二连接架[25]转动连接，所述第二近架杆[23]和第二辅助近架杆[24]平行且等长，所述第二近架杆[23]、第二辅助近架杆[24]、第二连接架[25]和第二转动叉[21]构成平行四边形机构，所述第二上连接轴[26]与第二近架杆[24]连接，所述第二上连接轴[26]的所在轴线与连接所述第二近架杆[23]和第二连接架[25]的转动轴线同轴，所述两个平行且等长的第二远架杆[27]的一端与第二上连接轴[26]转动连接，所述两个平行且等长的第二远架杆[27]的另一端与第二下连接轴[210]转动连接，所述第二下连接轴[210]与动平台连接，所述两个平行且等长的第二远架杆[27]之间固接有第二支撑杆[28]；所述第二辅助远架杆[29]的一端与第二连接架[25]转动连接，另一端与动平台转动连接；所述第二辅助远架杆[29]和第二远架杆[27]平行且等长，所述第二辅助远架杆[29]、第二远架杆[27]、第二连接架[25]和动平台构成平行四边形机构；连接所述第二转动叉[21]和支撑平台固定架[1]的转动轴线与连接所述第二近架杆[23]和第二转动叉[21]的转动轴线垂直相交；所述第四支链包括第四转动叉、第四驱动装置、第四近架杆、第四辅助近架杆、第四连接架、第四上连接轴、两个平行且等长的第四远架杆、第四辅助远架杆、第四支撑杆和第四下连接轴[410]；所述转动叉与固定架转动连接，所述第四驱动装置与转动叉固接，所述第四近架杆的一端与转动叉转动连接，且与第四驱动装置的驱动端固接，第四近架杆的另一端与第四连接架转动连接，所述第四辅助近架杆一端与转动叉转动连接，所述第四辅助近架杆的另一端与第四连接架转动连接，所述第四近架杆和第四辅助近架杆平行且等长，所述第四近架杆、第四辅助近架杆、第四连接架和转动叉构成平行四边形机构，所述第四上连接轴与第四近架杆连接，所述第四上连接轴的所在轴线与连接所述第四近架杆和第四连接架的转动轴线同轴，所述两个平行且等长的第四远架杆的一端与第四上连接轴转动连接，所述两个平行且等长的第四远架杆的另一端与第四下连接轴[410]转动连接，所述第四下连接轴[410]与动平台连接，所述两个平行且等长的第四远架杆之间固接有第四支撑杆；所述第四辅助远架杆的一端与第四连接架转动连接，另一端与动平台转动连接；所述第四辅助远架杆和第四远架杆平行且等长，所述第四辅助远架杆、第四远架杆、第四连接架和动平台构成平行四边形机构；连接所述第四转动叉和支撑平台固定架[1]的转动轴线与连接所述第四近架杆和第四转动叉的转动轴线垂直相交。