欢迎来到知嘟嘟! 联系电话:13095918853 卖家免费入驻,海量在线求购! 卖家免费入驻,海量在线求购!
知嘟嘟
我要发布
联系电话:13095918853
知嘟嘟经纪人
收藏
专利号: 2020103342379
申请人: 燕山大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
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:2024-12-10
缴费截止日期: 暂无
价格&联系人
年费信息
委托购买

摘要:

权利要求书:

1.一种浮动基六自由度机械臂,其特征在于,其包括:底座转盘(100)、并联运动补偿平台(2)及并联补偿吊臂(3);其中,所述并联运动补偿平台(2)包括:

下平台(206),与所述底座转盘(1)连接,能够在所述底座转盘(1)带动下绕竖直方向转动;

升降筒,包括内层筒(204)及外层筒(202),所述内层筒(204)和外层筒(202)之间通过导轨和导轨槽形成滑动连接;所述内层筒(204)与所述下平台(206)通过主虎克铰(205)相连接;

上平台(201),固定设置于所述外层筒(202)的顶端;

第一直线驱动分支(203),包括第一直线驱动单元,所述第一直线驱动单元的上端通过球铰与所述外层筒(202)连接,其下端通过第一虎克铰与所述下平台(206)相连接;

第二直线驱动分支(208),包括第二直线驱动单元,所述第二直线驱动单元的上端通过球铰与所述外层筒(202)连接,其下端通过第二虎克铰与所述下平台(206)相连接;

第三直线驱动分支(207),包括两个第三驱动单元,所述两个第三驱动单元的上端通过球铰与所述外层筒(202)连接,其下端通过第三虎克铰固连于所述主虎克铰(205)的十字轴上;所述第一直线驱动分支(203)、第二直线驱动分支(208)和第三直线驱动分支(207)的轴线相间分布在所述升降筒的周围;

所述并联补偿吊臂(3)包括:

吊臂杆(304);

底部转动副(301),包括固定部及活动部,所述固定部固定连接于所述上平台(201),所述活动部与所述固定部之间通过转轴连接,所述转轴平行于所述上平台(201)的上表面;

连接轴(302),其第一端与所述底部转动副(301)的活动部相连接,其第二端与所述吊臂杆(304)连接,能够使所述吊臂杆(304)相对于所述活动部转动,且所述吊臂杆(304)的转动轴线与所述底部转动副(301)的转轴相垂直;

两个上驱动分支(303),分别位于所述吊臂杆(304)的两侧,两个所述上驱动分支(303)的第一端通过球铰与所述上平台相连,其第二端通过球铰与吊臂杆(304)活动相连;

牵引绳(305),第一端固连于所述吊臂杆(304),其第二端通过滑轮连接在驱动装置上;

吊钩(306),设置于所述牵引绳(305)上;

并联运动补偿平台(2)为3‑UPS+UP结构,UP分支为随动分支,由升降筒和主虎克铰(205)组成,三组SPU分支为驱动分支,即第一直线驱动分支(203)、第二直线驱动分支(208)和第三直线驱动分支(207)为驱动分支;UP分支与每组驱动分支以及上平台(201)和下平台(206)各组成3个闭环支链;

所述第一直线驱动分支(203)、第二直线驱动分支(208)及第三直线驱动分支(207)相对于所述升降筒呈非对称分布;

由于第三直线驱动分支的两个第三驱动单元一端的虎克铰均连接在UP分支中的主虎克铰(205)的十字轴上,因而实现了结构的部分解耦,有利于控制上平台(201)绕主虎克铰(205)的十字轴在两个方向上的转动;

两个上驱动分支(303)同时伸长或缩短相同的长度时,吊臂杆(304)绕着底部转动副(301)的转轴转动,实现吊臂杆(304)的俯仰动作;当两个上驱动分支(303)伸出的长度不同时,该吊臂杆(304)可以吊臂杆(304)的转动轴线转动。

2.根据权利要求1所述的浮动基六自由度机械臂,其特征在于,所述主虎克铰(205)的十字轴在一个方向上加长并设置有横板,两个所述第三驱动单元分别连接于所述横板的两端。

3.根据权利要求1所述的浮动基六自由度机械臂,其特征在于,所述第一直线驱动单元(203)、第二直线驱动单元(208)及第三直线驱动单元(207)为液压缸或电动缸。

4.根据权利要求1所述的浮动基六自由度机械臂,其特征在于,所述内层筒(204)和外层筒(202)的横截面均为六边形结构,具有相间分布的三个长边和三个短边,所述外层筒(202)的内层设置有六条导轨,所述内层筒(204)的外部设置有与所述导轨相配合的六条滑轨槽。

5.根据权利要求4所述的浮动基六自由度机械臂,其特征在于,第一虎克铰和第二虎克铰的十字轴与所述外层筒(202)的相对应的边平行。

6.根据权利要求1所述的浮动基六自由度机械臂,其特征在于,所述下平台(206)为人字形结构,在所述下平台(206)上设有两个向外延伸的延长臂,所述第一虎克铰和第二虎克铰分别安装于所述延长臂上。

7.一种浮动基六自由度机械臂,其特征在于,其包括:底座转盘(100)、并联运动补偿平台(2)及并联补偿吊臂(3);其中,所述并联运动补偿平台(2)包括:

下平台(206),与所述底座转盘(1)连接,能够在所述底座转盘(1)带动下绕竖直方向转动;

升降筒,包括内层筒(204)及外层筒(202),所述内层筒(204)和外层筒(202)之间通过导轨和导轨槽形成滑动连接;所述内层筒(204)与所述下平台(206)通过主虎克铰(205)相连接;

上平台(201),固定设置于所述外层筒(202)的顶端;

第一直线驱动分支(203),包括第一直线驱动单元,所述第一直线驱动单元的上端通过球铰与所述外层筒(202)连接,其下端通过第一虎克铰与所述下平台(206)相连接;

第二直线驱动分支(208),包括第二直线驱动单元,所述第二直线驱动单元的上端通过球铰与所述外层筒(202)连接,其下端通过第二虎克铰与所述下平台(206)相连接;

第三直线驱动分支(207)包括一个第三驱动单元,所述第三驱动单元的上端通过R副与所述内层筒(204)连接,其下端通过第三虎克铰固连于所述主虎克铰(205)的十字轴上;所述第一直线驱动分支(203)、第二直线驱动分支(208)和第三直线驱动分支(207)的轴线相间分布在所述升降筒的周围;

所述并联补偿吊臂(3)包括:

吊臂杆(304);

底部转动副(301),包括固定部及活动部,所述固定部固定连接于所述上平台(201),所述活动部与所述固定部之间通过转轴连接,所述转轴平行于所述上平台(201)的上表面;

连接轴(302),其第一端与所述底部转动副(301)的活动部相连接,其第二端与所述吊臂杆(304)连接,能够使所述吊臂杆(304)相对于所述活动部转动,且所述吊臂杆(304)的转动轴线与所述底部转动副(301)的转轴相垂直;

两个上驱动分支(303),分别位于所述吊臂杆(304)的两侧,两个所述上驱动分支(303)的第一端通过球铰与所述上平台相连,其第二端通过球铰与吊臂杆(304)活动相连;

牵引绳(305),第一端固连于所述吊臂杆(304),其第二端通过滑轮连接在驱动装置上;

吊钩(306),设置于所述牵引绳(305)上;

并联运动补偿平台(2)为3‑UPS+UP结构,UP分支为随动分支,由升降筒和主虎克铰(205)组成,三组SPU分支为驱动分支,即第一直线驱动分支(203)、第二直线驱动分支(208)和第三直线驱动分支(207)为驱动分支;UP分支与每组驱动分支以及上平台(201)和下平台(206)各组成3个闭环支链;

所述第一直线驱动分支(203)、第二直线驱动分支(208)及第三直线驱动分支(207)相对于所述升降筒呈非对称分布;

由于第三直线驱动分支的两个第三驱动单元一端的虎克铰均连接在UP分支中的主虎克铰(205)的十字轴上,因而实现了结构的部分解耦,有利于控制上平台(201)绕主虎克铰(205)的十字轴在两个方向上的转动;

两个上驱动分支(303)同时伸长或缩短相同的长度时,吊臂杆(304)绕着底部转动副(301)的转轴转动,实现吊臂杆(304)的俯仰动作;当两个上驱动分支(303)伸出的长度不同时,该吊臂杆(304)可以吊臂杆(304)的转动轴线转动。