[发明专利]一种三自由度并联微操作机器人

摘要

本发明公开了一种三自由度并联微操作机器人，包括底面基座、工作台和三条PUU型支链，所述支链包括上部柔性虎克铰链、连接杆、下部柔性虎克铰链和压电陶瓷驱动器；所述压电陶瓷驱动器均匀安装在底面基座上，所述下部柔性虎克铰链一端与压电陶瓷驱动器相连，另一端与连接杆相连，连接杆的另一端与上部柔性虎克铰链相连，所述上部柔性虎克铰链均匀安装在工作台的下表面上。本发明由压电陶瓷驱动器直接驱动，实现了机构、驱动一体化设计，可使工作台获得三个平动自由度，具有结构简单、累计误差小、承载能力强、刚度大等优点，广泛应用于微机电行业、生物工程及医疗、航空航天和光学加工等诸多现代高端技术领域。

主权项

一种三自由度并联微操作机器人，其特征在于：包括底面基座(3)、工作台(1)以及三条PUU型支链(2)，所述底面基座(3)上固定有第一支链安装座，而所述工作台(1)上设置有第二支链安装座，且所述第一支链安装座、第二支链安装座与PUU型支链(2)一一对应；所述PUU型支链包括两个柔性虎克铰链、连接杆(22)以及压电陶瓷驱动器(24)；两个柔性虎克铰链分别为上部柔性虎克铰链(21)和下部柔性虎克铰链(23)，所述压电陶瓷驱动器(24)固定安装在底面基座(3)上，所述下部柔性虎克铰链(23)的一端固定在压电陶瓷驱动器(24)上，所述下部柔性虎克铰链(23)的另一端与连接杆(22)的一端相接；所述连接杆(22)的另一端与上部柔性虎克铰链(21)的一端相连，所述上部柔性虎克铰链(21)的另一端与工作台(1)的下表面固定相连；柔性虎克铰链包括：第一柔性块(231)、第二柔性块(233)、第三柔性块(235)、第一柔性铰链结构(232)和第二柔性铰链结构(234)；所述第一柔性块与第二柔性块通过第一柔性铰链结构(232)连接，所述第二柔性块(233)与第三柔性块通过第二柔性铰链结构(234)连接，且所述第一柔性块(231)、第二柔性块(233)、第三柔性块(235)由上到下依次设置，同时所述第一柔性铰链结构(232)和第二柔性铰链结构(233)的运动方向相互垂直；所述压电陶瓷驱动器(24)包括连接头(241)、预紧头(242)、填充物(243)、压电陶瓷(244)、套管(245)和底座(246)；所述套管(245)安装在底座(246)上，而所述压电陶瓷(244)设于套管(245)内，所述压电陶瓷(244)下表面与套管(245)底部相接，所述压电陶瓷(244)的上表面与连接头(241)的下端相连，所述预紧头(242)设置于套管(245)的上部，而所述连接头(241)的上端穿过预紧头(242)伸出套管(245)外侧；所述填充物(243)设置于连接头(241)与预紧头(242)之间。