CN104786212B - 一种可实现空间远心点运动的并联机构 - Google Patents
一种可实现空间远心点运动的并联机构 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104786212B CN104786212B CN201510243307.9A CN201510243307A CN104786212B CN 104786212 B CN104786212 B CN 104786212B CN 201510243307 A CN201510243307 A CN 201510243307A CN 104786212 B CN104786212 B CN 104786212B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pedestal
- expansion link
- branched chain
- axis
- movement branched
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Invalid Beds And Related Equipment (AREA)
Abstract
一种可实现空间远心点运动的并联机构。它涉及一种并联机构。目前通过串联机器人实现腹腔手术中以切口为中心的远心点运动时因串联机构庞大复杂,抗干扰能力较弱,使其完成的手术切割效果欠佳,影响腹腔手术切口质量的问题。本发明包括基座、动平台、器械、一组UPR运动支链和两组UPRR运动支链或三组两组UPRR运动支链,通过基座与动平台相对位置的变化以及中央摆动杆与动平台连接关系的变化而产生四个技术方案。所述基座为环形基座,所述动平台位于基座的正上方或正下方,器械动平台连接;本发明具有结构小巧简单,可减少运动干涉,运动精度高的优势。本发明用于临床手术中。
Description
技术领域
本发明具体涉及一种可实现空间远心点运动的并联机构,属于医疗机器人领域。
背景技术
并联机构是指动平台和定平台通过两个或者两个以上的独立运动链以并联方式连接,具有两个及以上自由度,以并联方式驱动的闭环机构。具有承载能力强,结构紧凑,刚度重量比大,运动副累积误差小,运动精度高,动态性能好,易于反馈控制等特点。如今,并联机构的应用不断扩展,主要包括并联机床、工业机器人、医疗机器人、天文望远镜、航天对接等领域。如今,并联机构在中有着广泛的应用。在进行内科微创手术过程中,如完成在腹腔内的手术时,要求机器人实现以切口为中心的远心点运动。目前,通过串联机器人可以实现该类型运动,不过这种串联机构庞大复杂,抗干扰能力较弱使其完成的手术切割效果欠佳,影响腹腔手术切口质量的问题。
现有专利CN102218734A所公开的可实现通过虚拟运动中心的双平行四杆两维转动并联机构,包括动平台、第一运动支链和第二运动支链;该机构动平台两侧设置结构相同的平行四边形连杆机构,通过电机驱动实现加载在动平台上的载体绕虚拟运动中心运动,所实现的运动为通过平面运动中心的运动。现有专利CN102973317A所公开的一种微创手术机器人机械臂布置结构,包括主操作端部分、从操作端部分、被动调整臂、主动操作臂组合;主操作端与从操作端集成为一体,该机构移动速度快,工作空间大,但运动精度较低,控制难度大。现有专利CN101919739B所公开的一种具有大运动空间高结构刚性的微创机器人机械臂,由连杆机构构成,采用了串联结构实现机械臂的运动。
发明内容
本发明的目的是提供一种可实现空间远心点运动的并联机构,以解决目前通过串联机器人实现腹腔手术中以切口为中心的远心点运动时因串联机构庞大复杂,抗干扰能力较弱,使其完成的手术切割效果欠佳,影响腹腔手术切口质量的问题。
本发明为解决上述技术问题采取的技术技术方案是:
一种可实现空间远心点运动的并联机构,它包括基座、动平台、器械、一组UPR运动支链和两组UPRR运动支链,所述基座为环形基座,所述动平台位于基座的正上方,器械穿过环形基座与动平台连接,基座上均布三个安装轴孔,三个安装轴孔的轴线汇交于基座中心线上一点O,O点为运动远心点;
一组UPR运动支链包括中央摆动杆、一个第一转动副、一个第一伸缩杆和一个第一U副,中央摆动杆的一端固定连接在动平台上,中央摆动杆的另一端通过一个第一转动副与第一伸缩杆的上端连接,第一伸缩杆的下端通过一个第一U副与基座连接构成了一组UPR运动支链,第一U副的第一转动轴线与基座一安装轴孔轴线重合,第一U副的第二转动轴线垂直于其第一转动轴线与第一伸缩杆长度方向轴线所形成的平面;
每组UPRR运动支链包括从动摆动杆、一个第三转动副、一个第二转动副、一个第二伸缩杆和一个第二U副,从动摆动杆的一端通过第三转动副与中央摆动杆连接,从动摆动杆的另一端通过第二转动副与第二伸缩杆的上端连接,第二伸缩杆的下端通过一个第二U副与基座连接构成了一组UPRR运动支链,第二U副的第一转动轴线与基座一安装轴孔轴线重合,第二U副的第二转动轴线垂直于其第一转动轴线与第二伸缩杆长度方向轴线所形成的平面;
一组UPR运动支链和两组UPRR运动支链分别构成经过器械轴线的三个平面,第一伸缩杆和第二伸缩杆上均安装有驱动装置,第一U副的第一转动轴线和两个第二U副的第一转动轴线,分别通过各自对应的环形基座安装轴孔汇交于运动远心点O。
一种可实现空间远心点运动的并联机构,它包括基座、动平台、器械和三组UPRR运动支链,所述基座为环形基座,所述动平台位于基座的正上方,器械穿过环形基座与动平台连接,基座上均布三个安装轴孔,三个安装轴孔的轴线汇交于基座中心线上一点O,O点为运动远心点;
每组UPRR运动支链包括摆动杆、一个第三转动副、一个第二转动副、一个伸缩杆和一个U副,摆动杆的一端通过第三转动副与动平台连接,摆动杆的另一端通过第二转动副与伸缩杆的上端连接,伸缩杆的下端通过一个U副与基座连接构成了一组UPRR运动支链,每个U副的第一转动轴线与基座的安装轴孔轴线一一对应且重合,U副的第二转动轴线垂直于其第一转动轴线与伸缩杆长度方向轴线所形成的平面;
三组UPRR运动支链分别构成经过器械轴线的三个平面,每个伸缩杆上安装有驱动装置,三个U副的第一转动轴线分别通过各自对应的环形基座安装轴孔汇交于运动远心点O。
一种可实现空间远心点运动的并联机构,它包括基座、动平台、器械、一组UPR运动支链和两组UPRR运动支链,所述基座为环形基座,所述动平台位于基座的正下方,器械与动平台的底端连接,基座上均布三个安装轴孔,三个安装轴孔的轴线汇交于基座中心线上一点O,O点为运动远心点;
一组UPR运动支链包括中央摆动杆、一个第一转动副、一个第一伸缩杆和一个第一U副,中央摆动杆的一端固定连接在动平台上,中央摆动杆的另一端通过一个第一转动副与第一伸缩杆的下端连接,第一伸缩杆的上端通过一个第一U副与基座连接构成了一组UPR运动支链,第一U副的第一转动轴线与基座一安装轴孔轴线重合,第一U副的第二转动轴线垂直于其第一转动轴线与第一伸缩杆长度方向轴线所形成的平面;
每组UPRR运动支链包括从动摆动杆、一个第三转动副、一个第二转动副、一个第二伸缩杆和一个第二U副,从动摆动杆的一端通过第三转动副与中央摆动杆连接,从动摆动杆的另一端通过第二转动副与第二伸缩杆的下端连接,第二伸缩杆的上端通过一个第二U副与基座连接构成了一组UPRR运动支链,第二U副的第一转动轴线与基座一安装轴孔轴线重合,第二U副的第二转动轴线垂直于其第一转动轴线与第二伸缩杆长度方向轴线所形成的平面;
一组UPR运动支链和两组UPRR运动支链分别构成经过器械轴线的三个平面,第一伸缩杆和第二伸缩杆上均安装有驱动装置,第一U副的第一转动轴线和两个第二U副的第一转动轴线,分别通过各自对应的环形基座安装轴孔汇交于运动远心点O。
一种可实现空间远心点运动的并联机构,它包括基座、动平台、器械和三组UPRR运动支链,所述基座为环形基座,所述动平台位于基座的正下方,器械与动平台的底端连接,基座上均布三个安装轴孔,三个安装轴孔的轴线汇交于基座中心线上一点O,O点为运动远心点;
每组UPRR运动支链包括摆动杆、一个第三转动副、一个第二转动副、一个伸缩杆和一个U副,摆动杆的一端通过第三转动副与动平台连接,摆动杆的另一端通过第二转动副与伸缩杆的下端连接,伸缩杆的上端通过一个U副与基座连接构成了一组UPRR运动支链,每个U副的第一转动轴线与基座的安装轴孔轴线一一对应且重合,U副的第二转动轴线垂直于其第一转动轴线与伸缩杆长度方向轴线所形成的平面;
三组UPRR运动支链分别构成经过器械轴线的三个平面,每个伸缩杆上安装有驱动装置,三个U副的第一转动轴线分别通过各自对应的环形基座安装轴孔汇交于运动远心点O。
本发明包含的有益效果是:
1、本发明结构小巧简单,可减少运动干涉,在满足自由度和工作空间要求的同时,本发明还具有较高的运动精度。通过本发明的构型使器械的运动是以远心点O点为中心进行运动,本发明通过运动副约束机构过远心点的自由度比通过控制算法约束安全性更高,一旦出现错误操作发生故障时,不会伤害到患者。
2、本发明中技术方案一和技术方案三为三自由度的并联机构,通过基座、动平台、器械、一组UPR运动支链和两组UPRR运动支链之间的配合设置有效实现了运动为过空间内一点即远心点O点的二维转动及绕过该点转轴的一维移动。
3、本发明中技术方案二和技术方案四为四自由度的并联机构,通过基座、动平台、器械和三组UPRR运动支链之间的配合设置不但有效实现了运动为过空间内一点即远心点O点的二维转动及绕过该点转轴的一维移动,还具有绕过远心点转轴的一维转动为局部自由度。
4、与人力相比,本发明可辅助医生完成复杂的手术操作,提高了手术中器械定位的精度,灵活度更高,大大减小了人手部抖动的干扰,恢复了医生的手眼协调性,降低了医生在手术过程中的劳动强度,节省了人力。本发明一方面实现空间远心点运动;另一方面还提高了基座、动平台、器械和各组运动支链的同向性和运动性能,本发明还具有刚度大精度高的特点。
附图说明
图1为本发明技术方案一的立体结构示意图图中器械10处的虚线表示器械10的运动轴线,动平台7处的虚线表示动平台7的运动轴线;
图2为本发明技术方案二的立体结构示意图图中器械10处的虚线表示器械10的运动轴线,动平台7处的虚线表示动平台7的运动轴线;
图3为本发明技术方案三的立体结构示意图图中第一U副2-1处的虚线表示第一转动轴线,第二U副2-2处的虚线表示第二转动轴线;
图4为本发明技术方案四的立体结构示意图图中U副2处的虚线表示第一转动轴线;
图5为技术方案一中动平台7、中央摆动杆8和两个从动摆动杆6之间的连接关系示意图;
图6为技术方案二中动平台7和三个摆动杆11之间的连接关系示意图;
图7为技术方案三中动平台7、中央摆动杆8和两个从动摆动杆6之间的连接关系示意图;
图8为技术方案四中动平台7和三个摆动杆11之间的连接关系示意图。
具体实施方式
具体实施方式一:结合图1和图5说明本实施方式,本实施方式中包括基座1、动平台7和器械10,所述动平台7位于基座1的正上方,器械10穿过基座1与动平台7连接,本实施方式还包括一组UPR运动支链和两组UPRR运动支链,所述基座1为环形基座,基座1上均布三个安装轴孔,三个安装轴孔的轴线汇交于基座中心线上一点O,O点为运动远心点;
一组UPR运动支链包括中央摆动杆8、一个第一转动副5-1、一个第一伸缩杆3-1和一个第一U副2-1,中央摆动杆8的一端固定连接在动平台7上,中央摆动杆8的另一端通过一个第一转动副5-1与第一伸缩杆3-1的上端连接,第一伸缩杆3-1的下端通过一个第一U副2-1与基座1连接构成了一组UPR运动支链,第一U副2-1的第一转动轴线与基座1一安装轴孔轴线重合,第一U副2-1的第二转动轴线垂直于其第一转动轴线与第一伸缩杆3-1长度方向轴线所形成的平面;
每组UPRR运动支链包括从动摆动杆6、一个第三转动副5-3、一个第二转动副5-2、一个第二伸缩杆3-2和一个第二U副2-2,从动摆动杆6的一端通过第三转动副5-3与中央摆动杆8连接,从动摆动杆6的另一端通过第二转动副5-2与第二伸缩杆3-2的上端连接,第二伸缩杆3-2的下端通过一个第二U副2-2与基座1连接构成了一组UPRR运动支链,第二U副2-2的第一转动轴线与基座一安装轴孔轴线重合,第二U副2-2的第二转动轴线垂直于其第一转动轴线与第二伸缩杆3-2长度方向轴线所形成的平面;
一组UPR运动支链和两组UPRR运动支链分别构成经过器械10轴线的三个平面,第一伸缩杆3-1和第二伸缩杆3-2上均安装有驱动装置,第一U副2-1的第一转动轴线和两个第二U副的第一转动轴线,分别通过各自对应的环形基座安装轴孔汇交于运动远心点O。
由于本发明中基座1上均布三个安装轴孔分别与一个第一U副2-1、两个第二U副2-2对应设置,从而第二U副2-2的第一转动轴线与其对应的基座安装轴孔轴线重合,第一U副2-1的第一转动轴线与其对应的基座安装轴孔轴线重合。本发明中器械10在工作时其运动过程只能以远心点O点为中心进行运动,一旦出现错误操作发生故障时不会伤害到患者。而其他医疗机器人可以在任意位置运动通过控制运动轨迹来约束机构在远心点运动在控制出现故障时运动偏离远心点过大就会伤害到患者。
本实施方式中中央摆动杆8通过固定连接销12与动平台7固定连接,本发明中三组运动支链构成UPR-2UPRR结构,两个从动摆动杆6可以绕动平台7中心线摆动一定角度。动平台7中心线与中央摆动杆8、两个从动摆动杆6转动中心线同轴,驱动装置为滚珠丝杠,滚珠丝杆转动实现第一伸缩杆3-1的伸长缩短,同理于第二伸缩杆3-2的运动,第一伸缩杆3-1和第二伸缩杆3-2使得两个从动摆动杆6绕动平台7中心线摆动一定角度,从而控制由动平台7和与之连接的器械10的三自由度运动,实现过远心点的二维转动及绕过该点转轴的一维移动。
具体实施方式二:结合图2和图6说明本实施方式,本实施方式包括基座1、动平台7和器械10,所述动平台7位于基座1的正上方,器械10穿过基座1与动平台7连接,本实施方式还包括三组UPRR运动支链,所述基座1为环形基座,基座1上均布三个安装轴孔,三个安装轴孔的轴线汇交于基座中心线上一点O,O点为运动远心点;
每组UPRR运动支链包括摆动杆11、一个第三转动副5-3、一个第二转动副5-2、一个伸缩杆3和一个U副2,摆动杆11的一端通过第三转动副5-3与动平台7连接,摆动杆11的另一端通过第二转动副5-2与伸缩杆3的上端连接,伸缩杆3的下端通过一个U副2与基座1连接构成了一组UPRR运动支链,每个U副2的第一转动轴线与基座1的安装轴孔轴线一一对应且重合,U副2的第二转动轴线垂直于其第一转动轴线与伸缩杆3长度方向轴线所形成的平面;
三组UPRR运动支链分别构成经过器械10轴线的三个平面,每个伸缩杆3上安装有驱动装置,三个U副2的第一转动轴线分别通过各自对应的环形基座安装轴孔汇交于运动远心点O。
由于本发明中基座1上均布三个安装轴孔三个U副2一一对应设置,从而U副2的第一转动轴线与其对应的基座安装轴孔轴线重合。本发明中器械10在工作时其运动过程只能以远心点O点为中心进行运动,一旦出现错误操作发生故障时不会伤害到患者。而其他医疗机器人可以在任意位置运动通过控制运动轨迹来约束机构在远心点运动在控制出现故障时运动偏离远心点过大就会伤害到患者。本实施方式中并联机构的三组运动支链构成3UPRR结构,三个摆动杆11均可绕动平台7中心线摆动一定角度。动平台7中心线与三个摆动杆11转动中心线同轴,驱动装置为滚珠丝杠,滚珠丝杆转动实现伸缩杆3的伸长缩短,伸缩杆3使得从动摆动杆6绕动平台7中心线摆动一定角度,从而控制由动平台7和与之连接的器械10的三自由度运动,实现过远心点的二维转动及绕过该点转轴的一维移动。
具体实施方式三:结合图3和图7说明本实施方式,本实施方式包括基座1、动平台7和器械10,所述动平台7位于基座1的正上方,器械10穿过基座1与动平台7连接,本实施方式还包括一组UPR运动支链和两组UPRR运动支链,所述基座1为环形基座,基座1上均布三个安装轴孔,三个安装轴孔的轴线汇交于基座中心线上一点O,O点为运动远心点;
一组UPR运动支链包括中央摆动杆8、一个第一转动副5-1、一个第一伸缩杆3-1和一个第一U副2-1,中央摆动杆8的一端固定连接在动平台7上,中央摆动杆8的另一端通过一个第一转动副5-1与第一伸缩杆3-1的下端连接,第一伸缩杆3-1的上端通过一个第一U副2-1与基座1连接构成了一组UPR运动支链,第一U副2-1的第一转动轴线与基座1一安装轴孔轴线重合,第一U副2-1的第二转动轴线垂直于其第一转动轴线与第一伸缩杆3-1长度方向轴线所形成的平面;
每组UPRR运动支链包括从动摆动杆6、一个第三转动副5-3、一个第二转动副5-2、一个第二伸缩杆3-2和一个第二U副2-2,从动摆动杆6的一端通过第三转动副5-3与中央摆动杆8连接,从动摆动杆6的另一端通过第二转动副5-2与第二伸缩杆3-2的下端连接,第二伸缩杆3-2的上端通过一个第二U副2-2与基座1连接构成了一组UPRR运动支链,第二U副2-2的第一转动轴线与基座一安装轴孔轴线重合,第二U副2-2的第二转动轴线垂直于其第一转动轴线与第二伸缩杆3-2长度方向轴线所形成的平面;
一组UPR运动支链和两组UPRR运动支链分别构成经过器械10轴线的三个平面,第一伸缩杆3-1和第二伸缩杆3-2上均安装有驱动装置,第一U副2-1的第一转动轴线和两个第二U副的第一转动轴线,分别通过各自对应的环形基座安装轴孔汇交于运动远心点O。
由于本发明中基座1上均布三个安装轴孔分别与一个第一U副2-1、两个第二U副2-2对应设置,从而第二U副2-2的第一转动轴线与其对应的基座安装轴孔轴线重合,第一U副2-1的第一转动轴线与其对应的基座安装轴孔轴线重合。本发明中器械10在工作时其运动过程只能以远心点O点为中心进行运动,一旦出现错误操作发生故障时不会伤害到患者。而其他医疗机器人可以在任意位置运动通过控制运动轨迹来约束机构在远心点运动在控制出现故障时运动偏离远心点过大就会伤害到患者。
本实施方式中中央摆动杆8通过固定连接销12与动平台7固定连接,本发明中三组运动支链构成UPR-2UPRR结构,两个从动摆动杆6可以绕动平台7中心线摆动一定角度。动平台7中心线与中央摆动杆8、两个从动摆动杆6转动中心线同轴,驱动装置为滚珠丝杠,滚珠丝杆转动实现第一伸缩杆3-1的伸长缩短,同理于第二伸缩杆3-2的运动,第一伸缩杆3-1和第二伸缩杆3-2使得两个从动摆动杆6绕动平台7中心线摆动一定角度,从而控制由动平台7和与之连接的器械10的三自由度运动,实现过远心点的二维转动及绕过该点转轴的一维移动。
具体实施方式四:结合图4和图8说明本实施方式,本实施方式包括基座1、动平台7和器械10,所述动平台7位于基座1的正上方,器械10穿过基座1与动平台7连接,本实施方式还包括三组UPRR运动支链,所述基座1为环形基座,基座1上均布三个安装轴孔,三个安装轴孔的轴线汇交于基座中心线上一点O,O点为运动远心点;
每组UPRR运动支链包括摆动杆11、一个第三转动副5-3、一个第二转动副5-2、一个伸缩杆3和一个U副2,摆动杆11的一端通过第三转动副5-3与动平台7连接,摆动杆11的另一端通过第二转动副5-2与伸缩杆3的下端连接,伸缩杆3的上端通过一个U副2与基座1连接构成了一组UPRR运动支链,每个U副2的第一转动轴线与基座1的安装轴孔轴线一一对应且重合,U副2的第二转动轴线垂直于其第一转动轴线与伸缩杆3长度方向轴线所形成的平面;
三组UPRR运动支链分别构成经过器械10轴线的三个平面,每个伸缩杆3上安装有驱动装置,三个U副2的第一转动轴线分别通过各自对应的环形基座安装轴孔汇交于运动远心点O。
由于本发明中基座1上均布三个安装轴孔三个U副2一一对应设置,从而U副2的第一转动轴线与其对应的基座安装轴孔轴线重合。本发明中器械10在工作时其运动过程只能以远心点O点为中心进行运动,一旦出现错误操作发生故障时不会伤害到患者。而其他医疗机器人可以在任意位置运动通过控制运动轨迹来约束机构在远心点运动在控制出现故障时运动偏离远心点过大就会伤害到患者。本实施方式中并联机构的三组运动支链构成3UPRR结构,三个摆动杆11均可绕动平台7中心线摆动一定角度。动平台7中心线与三个摆动杆11转动中心线同轴,驱动装置为滚珠丝杠,滚珠丝杆转动实现伸缩杆3的伸长缩短,伸缩杆3使得从动摆动杆6绕动平台7中心线摆动一定角度,从而控制由动平台7和与之连接的器械10的三自由度运动,实现过远心点的二维转动及绕过该点转轴的一维移动。
Claims (4)
1.一种可实现空间远心点运动的并联机构,它包括基座(1)、动平台(7)和器械(10),所述动平台(7)位于基座(1)的正上方,器械(10)穿过基座(1)与动平台(7)连接,其特征在于:它还包括一组UPR运动支链和两组UPRR运动支链,所述基座(1)为环形基座,基座(1)上均布三个安装轴孔,三个安装轴孔的轴线汇交于基座中心线上一点O,O点为运动远心点;
一组UPR运动支链包括中央摆动杆(8)、一个第一转动副(5-1)、一个第一伸缩杆(3-1)和一个第一U副(2-1),中央摆动杆(8)的一端固定连接在动平台(7)上,中央摆动杆(8)的另一端通过一个第一转动副(5-1)与第一伸缩杆(3-1)的上端连接,第一伸缩杆(3-1)的下端通过一个第一U副(2-1)与基座(1)连接构成了一组UPR运动支链,第一U副(2-1)的第一转动轴线与基座(1)一安装轴孔轴线重合,第一U副(2-1)的第二转动轴线垂直于其第一转动轴线与第一伸缩杆(3-1)长度方向轴线所形成的平面;
每组UPRR运动支链包括从动摆动杆(6)、一个第三转动副(5-3)、一个第二转动副(5-2)、一个第二伸缩杆(3-2)和一个第二U副(2-2),从动摆动杆(6)的一端通过第三转动副(5-3)与中央摆动杆(8)连接,从动摆动杆(6)的另一端通过第二转动副(5-2)与第二伸缩杆(3-2)的上端连接,第二伸缩杆(3-2)的下端通过一个第二U副(2-2)与基座(1)连接构成了一组UPRR运动支链,第二U副(2-2)的第一转动轴线与基座一安装轴孔轴线重合,第二U副(2-2)的第二转动轴线垂直于其第一转动轴线与第二伸缩杆(3-2)长度方向轴线所形成的平面;
一组UPR运动支链和两组UPRR运动支链分别构成经过器械(10)轴线的三个平面,第一伸缩杆(3-1)和第二伸缩杆(3-2)上均安装有驱动装置,第一U副(2-1)的第一转动轴线和两个第二U副的第一转动轴线,分别通过各自对应的环形基座安装轴孔汇交于运动远心点O。
2.一种可实现空间远心点运动的并联机构,它包括基座(1)、动平台(7)和器械(10),所述动平台(7)位于基座(1)的正上方,器械(10)穿过基座(1)与动平台(7)连接,其特征在于:它还包括三组UPRR运动支链,所述基座(1)为环形基座,基座(1)上均布三个安装轴孔,三个安装轴孔的轴线汇交于基座中心线上一点O,O点为运动远心点;
每组UPRR运动支链包括摆动杆(11)、一个第三转动副(5-3)、一个第二转动副(5-2)、一个伸缩杆(3)和一个U副(2),摆动杆(11)的一端通过第三转动副(5-3)与动平台(7)连接,摆动杆(11)的另一端通过第二转动副(5-2)与伸缩杆(3)的上端连接,伸缩杆(3)的下端通过一个U副(2)与基座(1)连接构成了一组UPRR运动支链,每个U副(2)的第一转动轴线与基座(1)的安装轴孔轴线一一对应且重合,U副(2)的第二转动轴线垂直于其第一转动轴线与伸缩杆(3)长度方向轴线所形成的平面;
三组UPRR运动支链分别构成经过器械(10)轴线的三个平面,每个伸缩杆(3)上安装有驱动装置,三个U副(2)的第一转动轴线分别通过各自对应的环形基座安装轴孔汇交于运动远心点O。
3.一种可实现空间远心点运动的并联机构,它包括基座(1)、动平台(7)和器械(10),所述动平台(7)位于基座(1)的正上方,器械(10)穿过基座(1)与动平台(7)连接,其特征在于:它还包括一组UPR运动支链和两组UPRR运动支链,所述基座(1)为环形基座,基座(1)上均布三个安装轴孔,三个安装轴孔的轴线汇交于基座中心线上一点O,O点为运动远心点;
一组UPR运动支链包括中央摆动杆(8)、一个第一转动副(5-1)、一个第一伸缩杆(3-1)和一个第一U副(2-1),中央摆动杆(8)的一端固定连接在动平台(7)上,中央摆动杆(8)的另一端通过一个第一转动副(5-1)与第一伸缩杆(3-1)的下端连接,第一伸缩杆(3-1)的上端通过一个第一U副(2-1)与基座(1)连接构成了一组UPR运动支链,第一U副(2-1)的第一转动轴线与基座(1)一安装轴孔轴线重合,第一U副(2-1)的第二转动轴线垂直于其第一转动轴线与第一伸缩杆(3-1)长度方向轴线所形成的平面;
每组UPRR运动支链包括从动摆动杆(6)、一个第三转动副(5-3)、一个第二转动副(5-2)、一个第二伸缩杆(3-2)和一个第二U副(2-2),从动摆动杆(6)的一端通过第三转动副(5-3)与中央摆动杆(8)连接,从动摆动杆(6)的另一端通过第二转动副(5-2)与第二伸缩杆(3-2)的下端连接,第二伸缩杆(3-2)的上端通过一个第二U副(2-2)与基座(1)连接构成了一组UPRR运动支链,第二U副(2-2)的第一转动轴线与基座一安装轴孔轴线重合,第二U副(2-2)的第二转动轴线垂直于其第一转动轴线与第二伸缩杆(3-2)长度方向轴线所形成的平面;
一组UPR运动支链和两组UPRR运动支链分别构成经过器械(10)轴线的三个平面,第一伸缩杆(3-1)和第二伸缩杆(3-2)上均安装有驱动装置,第一U副(2-1)的第一转动轴线和两个第二U副的第一转动轴线,分别通过各自对应的环形基座安装轴孔汇交于运动远心点O。
4.一种可实现空间远心点运动的并联机构,它包括基座(1)、动平台(7)和器械(10),所述动平台(7)位于基座(1)的正上方,器械(10)穿过基座(1)与动平台(7)连接,其特征在于:它还包括三组UPRR运动支链,所述基座(1)为环形基座,基座(1)上均布三个安装轴孔,三个安装轴孔的轴线汇交于基座中心线上一点O,O点为运动远心点;
每组UPRR运动支链包括摆动杆(11)、一个第三转动副(5-3)、一个第二转动副(5-2)、一个伸缩杆(3)和一个U副(2),摆动杆(11)的一端通过第三转动副(5-3)与动平台(7)连接,摆动杆(11)的另一端通过第二转动副(5-2)与伸缩杆(3)的下端连接,伸缩杆(3)的上端通过一个U副(2)与基座(1)连接构成了一组UPRR运动支链,每个U副(2)的第一转动轴线与基座(1)的安装轴孔轴线一一对应且重合,U副(2)的第二转动轴线垂直于其第一转动轴线与伸缩杆(3)长度方向轴线所形成的平面;
三组UPRR运动支链分别构成经过器械(10)轴线的三个平面,每个伸缩杆(3)上安装有驱动装置,三个U副(2)的第一转动轴线分别通过各自对应的环形基座安装轴孔汇交于运动远心点O。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510243307.9A CN104786212B (zh) | 2015-05-13 | 2015-05-13 | 一种可实现空间远心点运动的并联机构 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510243307.9A CN104786212B (zh) | 2015-05-13 | 2015-05-13 | 一种可实现空间远心点运动的并联机构 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN104786212A CN104786212A (zh) | 2015-07-22 |
CN104786212B true CN104786212B (zh) | 2017-01-04 |
Family
ID=53551619
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201510243307.9A Active CN104786212B (zh) | 2015-05-13 | 2015-05-13 | 一种可实现空间远心点运动的并联机构 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN104786212B (zh) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105598953A (zh) * | 2016-03-24 | 2016-05-25 | 褚宏鹏 | 一种两转一移三自由度并联机构 |
CN106473809B (zh) * | 2016-10-24 | 2023-11-14 | 北京华巍中兴电气有限公司 | 一种三自由度并联式无铰链手术机器人 |
CN111150492B (zh) * | 2020-01-17 | 2021-04-30 | 长沙理工大学 | 一种单自由度远程运动中心机构 |
CN112349191B (zh) * | 2020-10-14 | 2022-09-06 | 北京众绘虚拟现实技术研究院有限公司 | 一种腹腔镜手术模拟并联力反馈机构 |
CN112847317B (zh) * | 2021-03-22 | 2023-05-26 | 四川大学 | 一种三维空间二自由度远心点运动并联机构 |
CN113953155A (zh) * | 2021-10-28 | 2022-01-21 | 歌尔科技有限公司 | 一种耳机点胶设备的夹具平台以及耳机生产*** |
CN114888777B (zh) * | 2022-04-25 | 2023-11-21 | 浙江理工大学 | 一种结构对称的运动冗余两转一移并联机构 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TW201121741A (en) * | 2009-12-22 | 2011-07-01 | Hon Hai Prec Ind Co Ltd | Parallel mechanism |
CN102179807A (zh) * | 2011-03-08 | 2011-09-14 | 天津大学 | 可变自由度的并联机构 |
CN102488557A (zh) * | 2011-11-25 | 2012-06-13 | 华东交通大学 | 可实现3puu机构和3upu机构的组合运动输出装置 |
WO2012088976A1 (zh) * | 2010-12-29 | 2012-07-05 | 天津大学 | 一种具有三维平动一维转动的并联机构 |
CN102615641A (zh) * | 2012-03-27 | 2012-08-01 | 天津大学 | 一种五自由度并联动力头 |
CN102717380A (zh) * | 2012-05-23 | 2012-10-10 | 北京航空航天大学 | 一种基于不同半径的六自由度并联机构 |
CN204209689U (zh) * | 2014-10-24 | 2015-03-18 | 天津大学 | 一种新型面对称两转动并联机构 |
-
2015
- 2015-05-13 CN CN201510243307.9A patent/CN104786212B/zh active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TW201121741A (en) * | 2009-12-22 | 2011-07-01 | Hon Hai Prec Ind Co Ltd | Parallel mechanism |
WO2012088976A1 (zh) * | 2010-12-29 | 2012-07-05 | 天津大学 | 一种具有三维平动一维转动的并联机构 |
CN102179807A (zh) * | 2011-03-08 | 2011-09-14 | 天津大学 | 可变自由度的并联机构 |
CN102488557A (zh) * | 2011-11-25 | 2012-06-13 | 华东交通大学 | 可实现3puu机构和3upu机构的组合运动输出装置 |
CN102615641A (zh) * | 2012-03-27 | 2012-08-01 | 天津大学 | 一种五自由度并联动力头 |
CN102717380A (zh) * | 2012-05-23 | 2012-10-10 | 北京航空航天大学 | 一种基于不同半径的六自由度并联机构 |
CN204209689U (zh) * | 2014-10-24 | 2015-03-18 | 天津大学 | 一种新型面对称两转动并联机构 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN104786212A (zh) | 2015-07-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104786212B (zh) | 一种可实现空间远心点运动的并联机构 | |
US11267141B2 (en) | Articulation for surgical robot | |
EP2736680B1 (en) | Mechanical teleoperated device for remote manipulation | |
US20080196533A1 (en) | Remotely Actuated Robotic Wrist | |
JP2010115776A (ja) | 多軸ロボット用の関節構造体およびこのような関節構造体を備えたロボット | |
CN103552059A (zh) | 一种面向拾放操作的四自由度大工作空间并联机器人机构 | |
US11312005B2 (en) | Two-degree-of-freedom parallel robot with spatial kinematic chain | |
CN107157581B (zh) | 一种用于体外微创手术的解耦四自由度远心机构 | |
JP6582491B2 (ja) | ロボット | |
CN108621114A (zh) | 一种面向大型结构件加工的移动式机器人 | |
CN105690374B (zh) | 一种含丝传动的三自由度同轴输出机构 | |
WO2012104785A1 (en) | Drive apparatus | |
CN109531547A (zh) | 具有双闭环支链结构的三自由度并联机器人 | |
CN105904441A (zh) | 一种两移动两转动四自由度全对称并联机构 | |
CN114145964B (zh) | 一种人机相容的双级并联式手腕外骨骼康复机器人 | |
US4717303A (en) | Joint mechanism for manipulators | |
CN114845840A (zh) | 用于以受控定向定位工具的敏捷机器人手臂 | |
RU2689270C1 (ru) | Пространственный механизм для захвата, удержания и перемещения объектов | |
CN104942800B (zh) | 三移动一转动四自由度转动移动完全解耦并联机构 | |
CN107877492B (zh) | 一种用于微创手术的并联机械手 | |
CN116605329A (zh) | 双足机器人的下肢组件 | |
CN108367430A (zh) | 机器人手臂机构 | |
CN104985610B (zh) | 一移动三转动四自由度转动移动完全解耦并联机构 | |
CN110450142A (zh) | 一种基于双陀螺仪部件的六自由度并联机器人 | |
CN205905020U (zh) | 一种机械臂 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
EXSB | Decision made by sipo to initiate substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
TR01 | Transfer of patent right | ||
TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20220706 Address after: 150060 No. 8, Dalian north road, haping road concentration area, economic development zone, Pingfang District, Harbin, Heilongjiang Province Patentee after: Harbin sizherui intelligent medical equipment Co.,Ltd. Address before: 150001 No. 92 West straight street, Nangang District, Heilongjiang, Harbin Patentee before: HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY |