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专利号: 2022102239401
申请人: 山东科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:授权未缴费
专利领域: 手动工具;轻便机动工具;手动器械的手柄;车间设备;机械手
更新日期:2024-10-29
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种五自由度串并混联机器人,其特征包括:冗余驱动并联机构、直线导轨工作台、床身机架和末端执行机构,该机器人的冗余驱动并联机构具有三个自由度,分别为一个移动自由度及两个转动自由度,直线导轨工作台具有两个移动自由度,通过串并混联集成的形式构成五自由度串并混联机器人;该机器人的冗余驱动并联机构的驱动源为六个伺服电机,直线导轨工作台的驱动源为两个伺服电机。

2.根据权利要求1所述的一种五自由度串并混联机器人,其特征在于:所述冗余驱动并联机构包括静平台、动平台及连接动静平台的三条运动支链组成;其中所述第一运动支链由一个移动副、一个球副和两个转动副依次连接按序形成PSRR型运动支链,该运动支链上端通过球副与滑动导轨支链基座相连接,运动支链铰接点可沿导轨方向相对滑动,运动支链下端通过转动副与动平台相连接;第二运动支链和第三运动支链运动副的构成及连接顺序完全相同,由一个移动副、两个转动副和一个虎克铰依次连接按序形成PRRU型运动支链,该运动支链上端通过转动副与滑动导轨支链基座相连接,运动支链铰接点可沿导轨方向相对滑动,运动支链下端通过虎克铰与动平台相连接;所述三条运动支链上端通过滑动导轨间接与静平台连接,三个滑动导轨成轴对称方式安装固定于静平台上。

3.根据权利要求2所述的一种五自由度串并混联机器人,其特征在于:所述运动支链下端与动平台连接,其中运动支链与动静平台连接的铰接点坐标按等腰直角三角形布置,第一运动支链下端与动平台相连接于动平台所在平面的等腰直角三角形直角端点位置处,第二运动支链和第三运动支链下端成轴对称方式分别连接于动平台所在平面的等腰直角三角形底边两端点位置处;所述运动支链上端通过滑动导轨间接与静平台连接,第一运动支链连接的滑动导轨移动轴线垂直于静平台所在平面等腰直角三角形的底边,第二运动支链和第三运动支链连接的滑动导轨移动轴线共线,并且移动轴线与静平台所在平面等腰直角三角形的底边重合,其中三个滑动导轨与静平台的连接成轴对称方式;第一运动支链上端移动副及球副中平行于静平台所在平面等腰直角三角形底边的运动副为第一运动支链的驱动副,第一运动支链下端的两个转动副轴线平行于动平台所在平面等腰直角三角形的底边;第二运动支链和第三运动支链移动副及上端转动副为其各自运动支链的驱动副,该运动支链的两个转动副轴线相互平行于静平台所在平面等腰直角三角形底边的中垂线,虎克铰的两个转动轴线相互垂直,其中一个转动轴线平行于静平台所在平面等腰直角三角形底边的中垂线,另一个转动轴线平行于动平台所在平面等腰直角三角形的底边。

4.根据权利要求1所述的一种五自由度串并混联机器人,其特征在于:所述直线导轨工作台由工作台固定底座、移动平台、驱动电机及夹具组成,其中固定底座与床身支架固定连接,移动平台安装在固定底座上方,夹具安装在移动平台上方,两个驱动电机分别安装在固定底座及移动平台的末端;所述末端执行机构安装在下端动平台上,其工作时可以绕动平台所在平面法线方向旋转。