一種六自由度并聯機器人制造技術

本實用新型專利技術涉及一種六自由度并聯機器人，包括支座、活動平臺以及連接所述支座與活動平臺的六根運動支鏈，所述運動支鏈包括依次連接的直線驅動機構、第一虎克鉸、連桿和第二虎克鉸，所述直線驅動機構與所述支座連接，所述第二虎克鉸與所述活動平臺連接，所述第一虎克鉸的兩旋轉軸分別與第二虎克鉸的兩旋轉軸相交叉。本實用新型專利技術的并聯機器人使活動平臺可在空間六個自由度運動，具有各種空間運動姿態，且結構簡單、速度快、剛度大、承載能力強、誤差小。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及機械學領域的機器人技術，尤其涉及一種六自由度并聯機器人。
技術介紹
Stewart機構(即6-SPS機構)是一種六自由度并聯機器人機構。它由動平臺、靜平臺及連接動、靜平臺的六條相同的運動鏈(SPS)組成。每條運動鏈中含有一個聯接動平臺的球鉸(S)、一個移動副(P)和一個聯接靜平臺的球鉸(S)，Stewart機構廣泛應用于機床加工、航天器對接機構、汽車裝配線、運動模擬器、巖土挖掘、光學調整、醫療機械等領域。現有的六自由度并聯機器人機構(如專利申請號201210227966.X)所述及的機構為六自由度三支鏈，由于其同時含有螺旋副和移動副，使結構和制造工藝復雜、成本高。DELTA機器人機構是一種含有閉環子鏈、且具有三個自由度移動的并聯機器人機構。它有兩個三角形平臺，即位于上方的基座平臺和位于下方的運動平臺，基座平臺的三邊通過三條完全相同的運動鏈，分別連接到運動平臺的三條邊上。每條運動鏈有一個由四個回轉副與桿件組成的平行四邊形閉環運動鏈，此閉環運動鏈再與一個帶驅動關節的驅動臂相串聯，這三條運動鏈決定了運動平臺的運動特性。借鑒DELTA機構，現有的六自由度并聯機器人機構為三支鏈六自由度(如201410693191.4號專利申請)，該機構由于在各支鏈中間含有平行四邊形運動鏈，因而造成機構整體剛度不高，承載能力不強，限制了該機構的使用范圍。有鑒于上述的缺陷，本設計人，積極加以研究創新，以期創設一種新型結構的六自由度并聯機器人，使其更具有產業上的利用價值。
技術實現思路
為解決上述技術問題，本技術的目的是提供一種結構簡單、速度快、剛度大、承載能力強、誤差小的六自由度并聯機器人。本技術的六自由度并聯機器人，包括支座、活動平臺以及連接所述支座與活動平臺的六根運動支鏈，所述運動支鏈包括依次連接的直線驅動機構、第一虎克鉸、連桿和第二虎克鉸，所述直線驅動機構與所述支座連接，所述第二虎克鉸與所述活動平臺連接，所述第一虎克鉸的兩旋轉軸分別與第二虎克鉸的兩旋轉軸相交叉。進一步的，六根所述運動支鏈輪輻式設置，每根所述運動支鏈之間依次為70°夾角和50°夾角。進一步的，所述直線驅動機構為一端與所述支座連接、輸出軸與所述第一虎克鉸連接的直線步進電機。進一步的，所述直線步進電機的本體固定在所述支座上、輸出軸穿過所述支座，所述支座上還連接有與所述輸出軸套接的套管。進一步的，所述第一虎克鉸與第二虎克鉸均為分體式虎克鉸。進一步的，所述活動平臺上設有若干安裝孔。進一步的，所述支座上還圍設有護板。借由上述方案，本技術至少具有以下優點：1、通過直線驅動機構和兩虎克鉸，使活動平臺可在空間六個自由度運動，具有各種空間運動姿態；2、每個運動支鏈中只含移動副和虎克鉸，結構簡單、制造成本低；3、每個運動支鏈中通過連桿連接兩虎克鉸，使機器人剛度大、承載能力強；4、將移動副作為機器人的驅動副，降低機器人整體的重量，具有更好的動態特性；5、采用直線電機的驅動方式，相對于傳統液壓驅動，具有高速度、高精度、響應速度快等優點；6、六根運動支鏈采用輪幅式并聯結構，具有剛度好，結構簡單，累積誤差小等優點。上述說明僅是本技術技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本技術的技術手段，并可依照說明書的內容予以實施，以下以本技術的較佳實施例并配合附圖詳細說明如后。附圖說明圖1是本技術的結構示意圖。具體實施方式下面結合附圖和實施例，對本技術的具體實施方式作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本技術，但不用來限制本技術的范圍。參見圖1，本技術一較佳實施例所述的一種六自由度并聯機器人，包括支座10、活動平臺20以及連接支座10與活動平臺20的六根運動支鏈。具體的，運動支鏈包括依次連接的直線驅動機構31、第一虎克鉸32、連桿33和第二虎克鉸34，直線驅動機構31與支座10連接，第二虎克鉸34與活動平臺20連接，且第一虎克鉸32的兩旋轉軸分別與第二虎克鉸34的兩旋轉軸相交叉。利用虎克鉸可實現運動支鏈繞X軸、Y軸的轉動；使第一虎克鉸32的兩旋轉軸分別與第二虎克鉸34的兩旋轉軸相交叉，可實現運動支鏈繞Z軸的轉動；再通過直線驅動機構31，實現運動支鏈X、Y、Z方向的平動，從而使活動平臺可在空間六個自由度運動，具有各種空間運動姿態。優選的，第一虎克鉸32與第二虎克鉸34均為分體式虎克鉸，傳動精度較高。本技術中六根運動支鏈輪輻式設置，每根運動支鏈之間依次為70°夾角和50°夾角，以滿足活動平臺20工作時所需要的轉角度。具體的，本技術中直線驅動機構31為一端與支座10連接、輸出軸與第一虎克鉸32連接的直線步進電機，將直線步進電機的本體固定在支座10上、輸出軸穿過支座10，支座10上還連接有與輸出軸套接的套管40。利用套管40保護直線步進電機的輸出軸。同時，為保護各固定在支座10上的直線步進電機，本技術在支座10上還圍設有護板50。為方便在活動平臺20上安裝加工工具等，本技術在活動平臺20上設有若干安裝孔。綜上，本技術的并聯機器人使活動平臺20可在空間六個自由度運動，具有各種空間運動姿態，且結構簡單、速度快、剛度大、承載能力強、誤差小。以上所述僅是本技術的優選實施方式，并不用于限制本技術，應當指出，對于本
的普通技術人員來說，在不脫離本技術技術原理的前提下，還可以做出若干改進和變型，這些改進和變型也應視為本技術的保護范圍。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種六自由度并聯機器人，其特征在于：包括支座、活動平臺以及連接所述支座與活動平臺的六根運動支鏈，所述運動支鏈包括依次連接的直線驅動機構、第一虎克鉸、連桿和第二虎克鉸，所述直線驅動機構與所述支座連接，所述第二虎克鉸與所述活動平臺連接，所述第一虎克鉸的兩旋轉軸分別與第二虎克鉸的兩旋轉軸相交叉。

【技術特征摘要】
1.一種六自由度并聯機器人，其特征在于：包括支座、活動平臺以及連接所述支座與活動平臺的六根運動支鏈，所述運動支鏈包括依次連接的直線驅動機構、第一虎克鉸、連桿和第二虎克鉸，所述直線驅動機構與所述支座連接，所述第二虎克鉸與所述活動平臺連接，所述第一虎克鉸的兩旋轉軸分別與第二虎克鉸的兩旋轉軸相交叉。2.根據權利要求1所述的六自由度并聯機器人，其特征在于：六根所述運動支鏈輪輻式設置，每根所述運動支鏈之間依次為70°夾角和50°夾角。3.根據權利要求1所述的六自由度并聯機器人，其特征在于：所述直線驅動機...

【專利技術屬性】
技術研發人員：鐘博文，
申請(專利權)人：蘇州邁客榮自動化技術有限公司，
類型：新型
國別省市：江蘇;32