CN104044135A - 一种平面二自由度并联机器人机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种平面二自由度并联机器人机构，其特征是：运动平台通过两个相同的支链与固定平台相连接，每个支链均由平行四边形机构和一滑块相串联组成，其中滑块为机器人机构输入，两个支链的平行四边形机构在运动平台处交叉铰接在一起。该机构可作为工业机器人实现平面内分拣、包装和封装等操作。本发明具有重量轻、高速等优点。

Description

一种平面二自由度并联机器人机构

技术领域：

本发明属于工业机器人和机械制造领域，特别涉及一种平面二自由度并联机器人机构。

背景技术：

平面二自由度并联机器人可实现平面内任意轨迹，可应用于分拣、包装、封装等平面内高速作业任务，因此在轻工、电子、食品和医药等行业的自动化生产线上得到了重要的应用。

已有的平面二自由度并联机器人机构中，其输出是机构上一点在平面上的移动，而在工程应用上，往往需要在平面上定位一个刚体，要求机构的末端输出为一刚体的平面内二维平动。

为解决上述问题，Xin-Jun Liu在2004年提出一种新型平面二自由度并联机器人，其区别于已有的平面二自由度并联机构的特点在于，在机构的支链中采用了平行四边形机构，这样机器人的末端为一作平面平动的刚体，而不再是一个平面内的点。该机器人为移动副驱动，为获得更大的工作空间，其需要大的横向尺寸，这是该机构的不足之处。为了使机构能具有较小的横向尺寸，CN101804629B提出一种交叉型二自由度并联机构，其也为移动副驱动，由于采用了交叉型的连杆布置，机构的导轨具有较小的横向尺寸。CN2511447Y提出一种DIAMOND机器人机构，其采用转动副驱动，每一支链含两个相串联的平行四边形机构，其末端输出也为一刚体的平动。由于采用转动副驱动，其横向尺寸很小，但也增加了支链中连杆的数目。

上述发明，都通过在支链中采用平行四边形机构，进而得到了末端刚体的平动，但无论是交叉型，还是其它类型，其均含有两条支链，两支链在机构末端铰接在运动平台的两侧，运动平台都具有较大的运动学尺寸，这无疑增大了运动平台的质量，不利于机器人完成平面内的高速作业任务。

发明内容：

本发明针对现有技术中的不足，提出一种平面二自由度并联机器人机构，其可实现末端运动平台的平动二维输出，具有重量轻，高速度等优点。

本发明解决其技术问题所采用的方案是：平面二自由度并联机器人机构，该机构为对称结构。其结构是机构运动平台通过两个相同的支链与固定平台相连接，对于每一支链均由一平行四边形机构和一滑块串联组成，滑块作为每支链的输入。每一支链的平行四边形机构在运动平台处交叉铰接在一起。

本发明通过上述技术方案，存在如下效果：由于平行四边形机构的采用，可实现运动平台在平面内二维平动，由于每一支链的平行四边形机构在运动平台处交叉铰接在一起，大大减小了机构运动平台的尺寸，减小运动平台的质量，使得该机器人机构具有重量轻，高速等优点。

附图说明：

图1是本发明的结构示意图；

图中：1、3、5、6、10、11为转动副，2为运动平台，4为第一连杆，7为第二连杆，8为第一滑块，9为第二滑块，12为第三连杆，13为第四连杆，14为固定平台。

具体实施方式：

以下结合附图1所示之实施例作进一步详述：

在图1所示实施例中：机器人机构关于y轴为对称机构，运动平台2通过两条相同的支链与固定平台14相连。两条支链均为一平行四边形机构和一滑块相串联。其中第一连杆4、第二连杆7、第一滑块8和运动平台2组成第一支链的平行四边形机构，第一连杆4通过转动副6与第一滑块8铰接，第一连杆4通过转动副3与运动平台2铰接，第二连杆7通过转动副5与第一滑块8铰接，第二连杆7通过转动副1与运动平台2铰接。其中第三连杆12、第四连杆13、第二滑块9和运动平台2组成第二支链的平行四边形机构，第三连杆12通过转动副10与第二滑块9铰接，第三连杆12通过转动副1与运动平台2铰接，第四连杆13通过转动副11与第二滑块9铰接，第四连杆13通过转动副3与运动平台2铰接。两个支链的平行四边形机构在运动平台2处交叉铰接在一起，其中第一连杆4与第四连杆13同过转动副3相铰接，第二连杆7与第三连杆12通过转动副1相铰接。

Claims (2)

1.一种平面二自由度并联机器人机构，其特征是：末端铰链通过两个相同的支链与固定平台相连，每个支链均含有一个平行四边形机构和一个滑块，该平行四边形机构和滑块为串联连接，滑块为该机器人机构每一支链的输入。每一支链的平行四边形机构在运动平台处交叉铰接在一起。

2.根据权利要求1所述的平面二自由度并联机器人机构，其特征为每一支链的平行四边形机构在运动平台处交叉铰接在一起。