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专利号: 2020105497815
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:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种同步并联旁置6自由度支链腿,其特征在于,其包括支腿机架、垂直升降模块、水平X向移动模块、水平Y向移动模块和球副支腿模块,

所述垂直升降模块包括第一垂直升降模块、第二垂直升降模块和上层浮动台,且所述第一垂直升降模块和第二垂直升降模块分别设于所述支腿机架的第一侧面和第二侧面,所述上层浮动台位于所述支腿机架的中间部,且所述上层浮动台的第一端和第二端分别与所述支腿机架第一移动PZ1副和第二移动PZ2连接;

所述水平X向移动模块包括第三电机、第三减速器、第三同步带轮组、第三丝杠、第三丝母、第三丝杠支撑座、X向导轨、X向滑块和中间浮动台,所述第三电机通过所述第三减速器安装于所述上层浮动台的第一端面,且所述第三减速器的输出轴与所述第三同步带轮组中的第三主动带轮连接,所述第三丝杠通过所述第三丝杠支撑座安装于所述上层浮动台的第二端面,且所述第三丝杠的第一端与所述第三同步带轮组中的第三从动带轮连接,所述第三主动带轮通过同步带与所述第三从动带轮传动连接,所述X向导轨均布设于所述上层浮动台的第二端面,且所述第三丝母和X向滑块均设于所述中间浮动台的第一端面,所述X向滑块与所述X向导轨第三移动PX副连接,且所述第三移动PX副通过所述第三丝杠与所述第三丝母传动连接;

所述水平Y向移动模块包括第四电机、第四减速器、第四同步带轮组、第四丝杠、第四丝母、第四丝杠支撑座、Y向导轨、Y向滑块和下层浮动台,所述第四电机通过所述第四减速器安装于所述中间浮动台的侧面,且所述第四减速器的输出轴与所述第四同步带轮组中的第四主动带轮连接,所述第四丝杠通过所述第四丝杠支撑座安装于所述中间浮动台的第二端面,且所述第四丝杠的第一端与所述第四同步带轮组中的第四从动带轮连接,所述第四主动带轮通过同步带与所述第四从动带轮传动连接,所述Y向导轨分别设于所述中间浮动台第二端面的第一端和第二端,且所述第四丝母和Y向滑块均设于所述下层浮动台的第一端面,所述Y向滑块与所述Y向导轨第四移动PY副连接,且所述第四移动PY副通过所述第四丝杠与所述第四丝母传动连接;以及所述球副支腿模块包括球副球头、球副端盖、支撑球窝支座和球副上连接部,所述球副上连接部的第一端通过法兰设于所述下层浮动台第二端面的中间部,且所述球副上连接部的第二端设有所述球副球头,所述球副球头设于所述支撑球窝支座中,且所述支撑球窝支座的第一端面设有所述球副端盖,所述支撑球窝支座的第二侧面与地面接触,构成S副连接,且与所述垂直升降模块、水平X向移动模块以及水平Y向移动模块共同构成构型为(PZ1+PZ2)PXPYS的六自由度串联支链腿。

2.根据权利要求1所述的同步并联旁置6自由度支链腿,其特征在于,所述第一垂直升降模块包括第一电机、第一减速器、第一同步带轮组、第一丝杠、第一丝母、第一丝杠支撑座、第一升降导轨和第一升降滑块,所述第一电机通过所述第一减速器安装于所述支腿机架的第一侧面,且所述第一减速器的输出轴与所述第一同步带轮组中的第一主动带轮连接,所述第一丝杠通过所述第一丝杠支撑座安装于所述支腿机架的第一内侧面,且所述第一丝杠的第一端与所述第一同步带轮组中的第一从动带轮连接,所述第一主动带轮通过同步带与所述第一从动带轮传动连接,所述第一升降导轨分别设于所述支腿机架第一内侧面的第一端和第二端,且所述第一丝母和第一升降滑块均设于所述上层浮动台的第一侧面,所述第一升降滑块与所述第一升降导轨第一移动PZ1副连接,且所述第一移动PZ1副通过所述第一丝杠与所述第一丝母传动连接。

3.根据权利要求1或2所述的同步并联旁置6自由度支链腿,其特征在于,所述第二垂直升降模块包括第二电机、第二减速器、第二同步带轮组、第二丝杠、第二丝母、第二丝杠支撑座、第二升降导轨和第二升降滑块,所述第二电机通过所述第二减速器安装于所述支腿支架的第二侧面,且所述第二减速器的输出轴与所述第二同步带轮组中的第二主动带轮连接,所述第二丝杠通过所述第二丝杠支撑座安装于所述支腿机架的第二内侧面,且所述第二丝杠的第一端与所述第二同步带轮组中的第二从动带轮连接,所述第二主动带轮通过同步带与所述第二从动带轮传动连接,所述第二升降导轨分别设于所述支腿机架第二内侧面的第一端和第二端,且所述第二丝母和第二升降滑块均设于所述上层浮动台的第二侧面,所述第二升降滑块与所述第二升降导轨第二移动PZ2副连接,且所述第二移动PZ2副通过所述第二丝杠与所述第二丝母传动连接。

4.根据权利要求1所述的同步并联旁置6自由度支链腿,其特征在于,所述X向导轨包括

4个X向导轨,且所述4个X向导轨均布设于所述上层浮动台的第二端面。

5.根据权利要求4所述的同步并联旁置6自由度支链腿,其特征在于,所述X向滑块包括

8个X向滑块,且所述8个X向滑块均布设于所述中间浮动台的第一端面。

6.根据权利要求1所述的同步并联旁置6自由度支链腿,其特征在于,所述第一升降滑块、第二升降滑块以及Y向滑块均包括4个滑块,且分别均布设于所述上层浮动台的第一侧面、第二侧面以及所述下层浮动台的第一端面。

7.根据权利要求1所述的同步并联旁置6自由度支链腿,其特征在于,所述第一丝杠轴线平行于所述第二丝杠轴线,所述第三丝杠轴线垂直于所述第一丝杠轴线和第二丝杠轴线,所述第四丝杠轴线垂直于所述第一丝杠轴线、第二丝杠轴线以及第三丝杠轴线。

8.一种包含权利要求1至7中任一项所述同步并联旁置6自由度支链腿的6自由度并联调姿平台,其特征在于,其包括动平台、控制系统柜、动力蓄电池和四个同步并联旁置6自由度支链腿,所述动平台为框架式结构,所述控制系统柜和动力蓄电池分别设于所述动平台内部的第一端和第二端,且所述四个同步并联旁置6自由度支链腿对称设于所述动平台的边角处,且通过所述支腿机架与所述动平台固定连接,每个所述同步并联旁置6自由度支链腿中的第一移动PZ1副、第二移动PZ2副、第三移动PX副以及第四移动PY副彼此平行,且每个所述第一移动PZ1副和第二移动PZ2副均与所述动平台垂直。

9.根据权利要求8所述的6自由度并联调姿平台,其特征在于,所述动平台的边角处还设有防撞传感器、激光测距仪和环境测量传感器。