CN105291095A - 一种六自由度重载调平机器人机构 - Google Patents

一种六自由度重载调平机器人机构 Download PDF

Info

Publication number
CN105291095A
CN105291095A CN201510853381.2A CN201510853381A CN105291095A CN 105291095 A CN105291095 A CN 105291095A CN 201510853381 A CN201510853381 A CN 201510853381A CN 105291095 A CN105291095 A CN 105291095A
Authority
CN
China
Prior art keywords
branch
parallel
rocking bar
translation platform
platform
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.)
Granted
Application number
CN201510853381.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105291095B (zh
Inventor
曹文熬
丁华锋
王玉丹
霍莉霞
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China University of Geosciences
Original Assignee
China University of Geosciences
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China University of Geosciences filed Critical China University of Geosciences
Priority to CN201510853381.2A priority Critical patent/CN105291095B/zh
Publication of CN105291095A publication Critical patent/CN105291095A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105291095B publication Critical patent/CN105291095B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Transmission Devices (AREA)

Abstract

本发明涉及一种六自由度重载调平机器人机构，属于机器人机构学领域。一种六自由度重载调平机器人机构，包括机架、平动平台、转动平台以及并联连接在机架与平动平台之间的具有相同结构的第一、第二、第三分支和并联连接在平动平台与转动平台之间的具有相同结构的第四、第五、第六分支；所述第一、第二、第三分支特征在于从机架到平动平台，依次连接有驱动平行四边形机构和从动平行四边形机构；所述第四、第五、第六分支特征在于从平动平台到转动平台，依次连接有两个轴线相交的转动副和一个球副。该机构具有低耦合、工作空间大等特点，适用于高速、重载场合，具有良好的应用前景。

Description

一种六自由度重载调平机器人机构
技术领域
本发明属于机器人机构学领域，特别涉及一种六自由度重载调平机器人机构。
背景技术
一般而言，并联机器人比串联机器人有更高的刚度、精度及承载能力，而串联机器人比并联机器人有更大的工作空间。混联也称串并联机器人结合了并联机器人和串联机器人的优点，具有较高的承载能力和较大的工作空间。现有文献中，专利(CN201310307158.9)中提出了一种重力补偿混联六自由度机构。专利(CN201180025848.4)中提出了一种由一个串联机械手和并联平台混合联接的六自由度机器人。专利(CN201510203709.6)中提出了一种带有圆弧导轨的串并混联机器人。专利(CN03129545.2)中提出了一种移动式的六自由度非对称混联机器人。专利(CN201510144378.3)中提出了一种带有多个滑道的串并联骨盆骨折复位机器人。专利(CN201510268112.X)中提出了一种六自由度混联式水射流雕刻机器人。专利(CN201310675195.5)中提出了一种含有两个平行四边形机构的混联焊接机器人。专利(CN201410742362.8)中提出了一种完全解耦的三转动三移动混联六自由度机器人机构，该机构中的末端是一个非对称的并联机构。从现有的文献看，涉及重承载能力的六自由度机器人的机构很少见。
发明内容
本发明涉及一种六自由度重载调平机器人机构，该机构由一个三自由度平动并联机构和一个三自由度转动并联机构串接而成。该机构具有承载能力高，工作空间大，控制较为容易的优点。
实现本发明上述目的所采用的技术方案为：
一种六自由度重载调平机器人机构，包括机架、平动平台、转动平台以及并联连接在机架与平动平台之间的具有相同结构的第一、第二、第三分支和并联连接在平动平台与转动平台之间的具有相同结构的第四、第五、第六分支；所述第一、第二、第三分支中，从机架到平动平台依次连接有驱动杆和辅助驱动杆组、双臂摇杆、从动杆组；所述第四、第五、第六分支，中从平动平台到转动平台依次连接有连杆一、连杆二；所述第一、第二、第三分支中，驱动杆的一端通过转动驱动副与机架连接，另一端通过转动副与双臂摇杆连接；辅助驱动杆组由辅助驱动杆一和辅助驱动杆二组成，辅助驱动杆一的一端通过转动副与机架连接，另一端通过转动副与双臂摇杆连接，辅助驱动杆二的一端通过转动副与机架连接，另一端通过转动副与双臂摇杆连接；从动杆组由从动杆一和从动杆二组成，从动杆一的一端通过虎克铰与双臂摇杆连接，另一端通过虎克铰与平动平台连接，从动杆二的一端通过虎克铰与双臂摇杆连接，另一端通过虎克铰与平动平台连接；所述第四、第五、第六分支中，连杆一的一端通过转动驱动副与平动平台连接，另一端通过转动副与连杆二的一端连接；连杆二的另一端通过球副与转动平台连接；所述机架、驱动杆、辅助驱动杆一、双臂摇杆及连接它们的转动副构成一个平行四边形机构；所述机架、驱动杆、辅助驱动杆二、双臂摇杆及连接它们的转动副构成一个平行四边形机构；所述机架、辅助驱动杆一、辅助驱动杆二、双臂摇杆及连接它们的转动副构成一个平行四边形机构；上述三个平行四边形机构为驱动平行四边形机构；所述双臂摇杆、从动杆一、从动杆二、平动平台及连接它们的虎克铰构成一个从动平行四边形机构；上述第四、第五、第六分支中，连接平动平台和连杆一的三个转动驱动副的轴线与连接连杆一和连杆二的三个转动副的轴线汇交于一点。
本发明提供的六自由度重载调平机器人机构能实现空间内的六维运动，其驱动器安装在机架上，低耦合，工作空间大，适用于高速、重载场合，具有良好的应用前景。
附图说明
图1为本发明实施例1中提供的六自由度重载调平机器人机构的示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做详细具体的说明，但是本发明的保护范围并不局限于以下实施例。
实施例1
本实施例中提供的六自由度重载调平机器人机构的结构如图1所示，包括机架(1)、平动平台(8)、转动平台(11)以及并联连接在机架(1)与平动平台(8)之间的具有相同结构的第一、第二、第三分支(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)和并联连接在平动平台(8)与转动平台(11)之间的具有相同结构的第四、第五、第六分支(Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ)；所述第一、第二、第三分支(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)中，从机架(1)到平动平台(8)依次连接有驱动杆(2)和辅助驱动杆组、双臂摇杆(5)、从动杆组；所述第四、第五、第六分支(Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ)中，从平动平台(8)到转动平台(11)依次连接有连杆一(9)、连杆二(10)；所述第一、第二、第三分支(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)中，驱动杆(2)的一端通过转动驱动副(R1)与机架(1)连接，另一端通过转动副(R4)与双臂摇杆(5)连接；辅助驱动杆组由辅助驱动杆一(3)和辅助驱动杆二(4)组成，辅助驱动杆一(3)的一端通过转动副(R2)与机架(1)连接，另一端通过转动副(R5)与双臂摇杆(5)连接，辅助驱动杆二(4)的一端通过转动副(R3)与机架(1)连接，另一端通过转动副(R6)与双臂摇杆(5)连接；从动杆组由从动杆一(6)和从动杆二(7)组成，从动杆一(6)的一端通过虎克铰(U1)与双臂摇杆(5)连接，另一端通过虎克铰(U3)与平动平台(8)连接，从动杆二(7)的一端通过虎克铰(U2)与双臂摇杆(5)连接，另一端通过虎克铰(U4)与平动平台(8)连接；所述第四、第五、第六分支(Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ)中，连杆一(9)的一端通过转动驱动副(R7)与平动平台(8)连接，另一端通过转动副(R8)与连杆二(10)的一端连接；连杆二(10)的另一端通过球副(S1)与转动平台(11)连接；所述机架(1)、驱动杆(2)、辅助驱动杆一(3)、双臂摇杆(5)及连接它们的转动副构成一个平行四边形机构；所述机架(1)、驱动杆(2)、辅助驱动杆二(4)、双臂摇杆(5)及连接它们的转动副构成一个平行四边形机构；所述机架(1)、辅助驱动杆一(3)、辅助驱动杆二(4)、双臂摇杆(5)及连接它们的转动副构成一个平行四边形机构；上述三个平行四边形机构为驱动平行四边形机构；所述双臂摇杆(5)、从动杆一(6)、从动杆二(7)、平动平台(8)及连接它们的虎克铰构成一个从动平行四边形机构；上述第四、第五、第六分支中，连接平动平台(8)和连杆一(9)的三个转动驱动副(R7)的轴线与连接连杆一(9)和连杆二(10)的三个转动副(R8)的轴线汇交于一点。

Claims (1)

1.一种六自由度重载调平机器人机构，其特征在于：包括机架、平动平台、转动平台以及并联连接在机架与平动平台之间的具有相同结构的第一、第二、第三分支和并联连接在平动平台与转动平台之间的具有相同结构的第四、第五、第六分支；所述第一、第二、第三分支中，从机架到平动平台依次连接有驱动杆和辅助驱动杆组、双臂摇杆、从动杆组；所述第四、第五、第六分支中，从平动平台到转动平台依次连接有连杆一、连杆二；所述第一、第二、第三分支中，驱动杆的一端通过转动驱动副与机架连接，另一端通过转动副与双臂摇杆连接；辅助驱动杆组由辅助驱动杆一和辅助驱动杆二组成，辅助驱动杆一的一端通过转动副与机架连接，另一端通过转动副与双臂摇杆连接，辅助驱动杆二的一端通过转动副与机架连接，另一端通过转动副与双臂摇杆连接；从动杆组由从动杆一和从动杆二组成，从动杆一的一端通过虎克铰与双臂摇杆连接，另一端通过虎克铰与平动平台连接，从动杆二的一端通过虎克铰与双臂摇杆连接，另一端通过虎克铰与平动平台连接；所述第四、第五、第六分支中，连杆一的一端通过转动驱动副与平动平台连接，另一端通过转动副与连杆二的一端连接；连杆二的另一端通过球副与转动平台连接；所述机架、驱动杆、辅助驱动杆一、双臂摇杆及连接它们的转动副构成一个平行四边形机构；所述机架、驱动杆、辅助驱动杆二、双臂摇杆及连接它们的转动副构成一个平行四边形机构；所述机架、辅助驱动杆一、辅助驱动杆二、双臂摇杆及连接它们的转动副构成一个平行四边形机构；上述三个平行四边形机构为驱动平行四边形机构；所述双臂摇杆、从动杆一、从动杆二、平动平台及连接它们的虎克铰构成一个从动平行四边形机构；上述第四、第五、第六分支中，连接平动平台和连杆一的三个转动驱动副的轴线与连接连杆一和连杆二的三个转动副的轴线汇交于一点。
CN201510853381.2A 2015-11-27 2015-11-27 一种六自由度重载调平机器人机构 Expired - Fee Related CN105291095B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510853381.2A CN105291095B (zh) 2015-11-27 2015-11-27 一种六自由度重载调平机器人机构

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510853381.2A CN105291095B (zh) 2015-11-27 2015-11-27 一种六自由度重载调平机器人机构

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105291095A true CN105291095A (zh) 2016-02-03
CN105291095B CN105291095B (zh) 2017-05-10

Family

ID=55189262

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510853381.2A Expired - Fee Related CN105291095B (zh) 2015-11-27 2015-11-27 一种六自由度重载调平机器人机构

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105291095B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105619398A (zh) * 2016-03-24 2016-06-01 褚宏鹏 支链耦合的两转动并联机构
CN106671067A (zh) * 2017-03-13 2017-05-17 河北工业大学 一种具有弧形移动副的三支链六自由度并联机构
CN111168649A (zh) * 2020-01-08 2020-05-19 清华大学 高速高精度并联机器人
CN115138965A (zh) * 2022-07-21 2022-10-04 中国地质大学（武汉） 一种面向航天航空领域的超大工作空间激光加工机器人

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10108321A1 (de) * 2001-02-21 2002-08-29 A & F Automation & Foerdertech Handhabungsvorrichtung insbesondere in einer Verpackungsmaschine
DE102004058450A1 (de) * 2004-12-03 2006-06-08 Hartmut Friedrich Bewegungsvorrichtung mit Seriell-Parallel-Struktur
US20090019960A1 (en) * 2005-02-17 2009-01-22 Vincent Nabat High-speed parallel robot with four degrees of freedom
CN101513734A (zh) * 2009-03-02 2009-08-26 江阴纳尔捷机器人有限公司 单任务的同步机器人组
CN103846546A (zh) * 2012-12-05 2014-06-11 通快机床两合公司 加工装置、加工机和用于使加工头运动的方法
CN104265854A (zh) * 2014-08-09 2015-01-07 哈尔滨博强机器人技术有限公司 六自由度Delta机器人传动机构
CN104985590A (zh) * 2015-07-02 2015-10-21 上海交通大学 六自由度部分解耦并联机构

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10108321A1 (de) * 2001-02-21 2002-08-29 A & F Automation & Foerdertech Handhabungsvorrichtung insbesondere in einer Verpackungsmaschine
DE102004058450A1 (de) * 2004-12-03 2006-06-08 Hartmut Friedrich Bewegungsvorrichtung mit Seriell-Parallel-Struktur
US20090019960A1 (en) * 2005-02-17 2009-01-22 Vincent Nabat High-speed parallel robot with four degrees of freedom
CN101513734A (zh) * 2009-03-02 2009-08-26 江阴纳尔捷机器人有限公司 单任务的同步机器人组
CN103846546A (zh) * 2012-12-05 2014-06-11 通快机床两合公司 加工装置、加工机和用于使加工头运动的方法
CN104265854A (zh) * 2014-08-09 2015-01-07 哈尔滨博强机器人技术有限公司 六自由度Delta机器人传动机构
CN104985590A (zh) * 2015-07-02 2015-10-21 上海交通大学 六自由度部分解耦并联机构

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105619398A (zh) * 2016-03-24 2016-06-01 褚宏鹏 支链耦合的两转动并联机构
CN106671067A (zh) * 2017-03-13 2017-05-17 河北工业大学 一种具有弧形移动副的三支链六自由度并联机构
CN111168649A (zh) * 2020-01-08 2020-05-19 清华大学 高速高精度并联机器人
CN111168649B (zh) * 2020-01-08 2021-04-27 清华大学 高速高精度并联机器人
CN115138965A (zh) * 2022-07-21 2022-10-04 中国地质大学（武汉） 一种面向航天航空领域的超大工作空间激光加工机器人

Also Published As

Publication number Publication date
CN105291095B (zh) 2017-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105291094A (zh) 一种平动与转动解耦的六自由度重载机器人机构
CN105291095A (zh) 一种六自由度重载调平机器人机构
CN103737577B (zh) 一种含滚珠丝杠副驱动的六自由度工业机器人
CN105291096B (zh) 一种三自由度重载平动搬运机器人机构
CN101722511B (zh) 一种全解耦三自由度空间并联机器人机构
CN101704244B (zh) 2-rrt＆rrs三自由度空间并联机器人机构
CN102380771B (zh) 高刚度冗余驱动三自由度并联机构
CN103707289A (zh) 一种可控多自由度焊接机器人
CN105082112A (zh) 具有三移两转的完全各向同性并联机器人机构
CN103737207A (zh) 一种六自由度混联焊接机器人机构
CN102166749B (zh) 2-prr&pprr三自由度空间并联机器人机构
CN102284959A (zh) 一种二自由度工业机器人的手腕
CN105216901A (zh) 一种步行机器人的并联四自由度腿部机构
CN101214647A (zh) 具有冗余驱动的球面二自由度对称并联机器人机构
CN104889978A (zh) 一种两转一移的三自由度非对称并联机器人机构
CN107088870B (zh) 基于改进3puu平动机构的移/转独立控制的混联装置
CN105619388A (zh) 一种驱动解耦布置的三自由度并联转动平台机构
CN104875190A (zh) 一种两移动三转动完全解耦混联机器人机构
CN103273329B (zh) 一种五轴数控机床
CN102941572A (zh) 一种仅含低副的空间三平动并联机构
CN103722553A (zh) 一种多自由度并联机构式可控焊接机器人
CN104526687A (zh) 一种三移一转四自由度解耦并联机构
CN102350698A (zh) 一种含5r闭环子链的六自由度并联机构
CN104552280A (zh) 一种两移两转四自由度解耦并联机构
CN104760037A (zh) 一种(2t)&(1t1r)四自由度解耦混联机构

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20170510

Termination date: 20211127

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee