CN1258589A - 六自由度并联解耦结构微动机器人 - Google Patents

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Abstract

本项发明属于微动机器人领域。本发明的要点是:工作台1与基座3之间由6个两端具有弹性铰链的固定杆长的支柱2相联;6个支柱2分为三组,每组二个,分别沿三个相互垂直的方向布置,且各组支柱轴线构成的平面相互垂直;与6个支柱位置相对应在基座上直接加工出6个平行板弹性移动副4并配置6个压电陶瓷微位移器5进行驱动,实现沿6个支柱轴线方向上的微移动;微动机器人本体是一次加工成型的非组装件。

Description

六自由度并联解耦结构微动机器人
本项发明属于微动机器人领域。
在先进制造技术领域中，微动机器人的研究具有特别重要的意义。微动机器人在精细加工、集成电路制造、光纤对接、CCD对接、生物和遗传工程、航空航天等领域，具有广阔的应用前景，在微动机器人的研究中，具有并联结构的六自由度微动机器人更是国内外学者关注的课题，斯陶顿(Stoughton)设计了一种由两个并联机构组成的微动机器人，每个并联机构由六个压电式元件组成；哈根兹(Hudgens)和泰塞(Tesar)提出了一种完全并联的斯蒂瓦特(Stewart)平台微动机器人；哈尔滨工业大学研制了一般的斯蒂瓦特(Stewart)结构六自由度并联微动机器人；北京航空航天大学研制出混联六自由度微动机器人，国内也有一些专利技术，但是这些研究成果和专利技术存在的主要问题是有的结构复杂，有的标定困难，有的位移解耦难，有的仅有1～3个自由度的位移。
本发明的目的在于提供一种六自由度并联解耦结构微动机器人，这种微动机器人具有位移解耦、结构简单、尺寸小、制造成本低、算法简单等优点，能实现无摩擦、无间隙和高分辨率的6个自由度的微动。
这种六自由度并联解耦结构微动机器人，有工作台1、6个两端具有弹性铰链的固定杆长的支柱2、具有6个平行板弹性移动副4的基座3及压电陶瓷微位移器5组成，其特征在于：工作台1与基座3之间由6个两端具有弹性铰链的固定杆长的支柱2相联；6个支柱2为三组，每组二个，分别沿三个相互垂直的方向布置，且各组支柱轴线构成的平面相互垂直；与6个支柱2位置相对应在基座上直接加工出6个平行板弹性移动副4并配置6个压电陶瓷微位移器5进行驱动，实现沿6个支柱轴线方向上的微移动；微动机器人本体是一次加工成型的非组装件。
附图及实施例：
图1为六自由度并联解耦结构微动机器人示意图
图1是本发明的一个实施例(见图1)，这种六自由度并联微动机器人，本体是一次加工成型的非组装件，它由工作台1、6个两端具有弹性铰链的固定杆长的支柱2、具有6个平行板弹性移动副4的基座3及压电陶瓷微位移器5组成，这种微动机器人具有位移解耦、结构简单、尺寸小、制造成本低、算法简单等优点，能实现无摩擦、无间隙和高分辨率的6个自由度的微动。可应用到精细加工、集成电路制造、光纤对接、CCD对接、生物和遗传工程、微外科手术等领域和其它处理微小物体、进行微细定位和微操作的场合。

Claims (1)

1.一种六自由度并联解耦结构微动机器人，包括工作台1、支柱2、基座3和压电陶瓷微位移器5等组成，其特征在于：工作台1与基座3之间由6个两端具有弹性铰链的固定杆长的支柱2相联；6个支柱2分为三组，每组二个，分别沿三个相互垂直的方向布置，且各组支柱轴线构成的平面相互垂直；与6个支柱2位置相对应在基座3上直接加工出6个平行板弹性移动副4并配置6个压电陶瓷微位移器5进行驱动，以实现沿6个支柱轴线方向的微移动；微动机器人本体是一次加工成型的非组装件。
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