一类含被动约束支链的二平动并联机器人机构

本发明属于工业机器人领域，特别涉及平面并联机器人。

背景技术：

1、工业机器人是自动化生产线上的重要成员，自20世纪中叶诞生以来，已广泛应用于汽车制造、精密加工等多个领域。它们通过预先编程或示教方式，能自动执行复杂任务，如搬运、装配、焊接等。随着技术的发展，工业机器人不断融入人工智能、机器视觉等先进技术，智能化水平显著提升。其高精度、高效率的特点，不仅提高了生产效率，还降低了人力成本，是现代工业不可或缺的一部分。

2、平面二自由度并联机器人以其独特的并联结构和二自由度运动能力，在高精度、高速度、高负载的应用场景中脱颖而出。这种机器人通过多个并行的运动支链同时控制，实现了高精度定位和姿态调整。在工业自动化中，它常用于精密加工、装配和检测等任务，能够显著提升生产效率和产品质量。随着技术的不断进步，平面二自由度并联机器人将继续拓展其应用领域，为工业自动化发展贡献力量。

技术实现思路

1、本发明提供一种灵活性强、制造成本低、结构简单，且可实现平面二自由度运动的具有闭环约束支链的并联机器人机构。

2、本发明为一类含被动约束支链的二平动并联机器人机构，分别命名为构型一和构型二。构型一和构型二均可划分为静平台部分，动平台部分，以及布置在动、静平台之间的两条驱动支链和一条中间支链。构型一采用转动副作为驱动，构型二采用移动副作为驱动。构型一与构型二的区别在于静平台部分与驱动部件。

3、所述构型一的静平台部分由静平台框架转动型，电机驱动模组(由电机和减速器组成)和轴瓦组成。其中，电机驱动模组和轴瓦均固定于静平台框架转动型上。所述构型一的驱动支链由主动臂部分和从动臂部分组成。其中，主动臂部分由主动臂和球轴组成，且球轴固连在主动臂上。所述主动臂与电机驱动模组的输出轴固连，因此，构型一为转动副驱动。

4、所述构型二的静平台部分由静平台框架移动型，线性驱动模组和轴瓦组成。其中，线性驱动模组和轴瓦均固定于静平台框架移动型上。所述构型二的驱动支链由驱动块和从动臂组成部分组成。其中驱动块与线性驱动模组的滑块固连，且在驱动块上固连球轴，可与从动臂形成两个球副。

5、所述构型一和构型二的从动臂部分结构相同，均由两个从动臂长杆以及中间支架组成，其中中间支架可令从动臂部分在运动过程中始终保持稳定结构。所述从动臂部分分别与主动臂部分或驱动块和动平台部分形成2个球副，单条驱动支链中共4个球副。

6、所述构型一和构型二的动平台部分结构相同，均由动平台框架、末端执行器、球轴，以及转动组件(轴承、垫圈、轴端盖、转轴)组成。所述末端执行器，球轴和转动组件均固连在动平台上。其中，转动组件可以令动平台框架与中间支链部分形成转动副。

7、所述构型一和构型二的中间支链结构相同，均由t型件、橡胶限位、辅助长杆和旋转轴组成。其中t型件通过旋转轴与辅助长杆以转动副的形式连接。所述t型件与静平台部分以圆柱副的形式连接。所述橡胶限位布置在t型件上端，用来防止t型件在运动过程中脱离静平台部分。

8、本发明的一类含被动约束支链的二平动并联机器人机构具有高速，高灵活度等特性。由于机构整体对于球副的广泛应用，使机构整体减少了轴承的使用。同时添加中间支链约束动平台的转动，以令该机构实现二平动，从而使该机构结构紧凑，提高整体机构的灵活性。

1.一类含被动约束支链的二平动并联机器人机构，均由静平台部分、动平台部分，以及布置在静平台和动平台之间的两条驱动支链和一条中间支链组成。所提机器人机构具有两种构型，构型一采用转动副作为驱动单元，构型二采用移动副作为驱动单元。因此，构型一和构型二的静平台样式采用不同结构。其中，构型一中静平台上固定电机驱动模组(由电机和减速器组成)和轴瓦。构型二中的静平台上固定线性驱动模组和轴瓦。所述构型一的驱动支链由主动臂和从动臂组成。所述主动臂与电机驱动模组的输出轴固连。主动臂末端固连球轴，可与从动臂之间形成两个球副。所述构型一的从动臂由两个从动臂长杆以及中间支架组成。在两根从动臂长杆之间采用三个中间支架可以令从动臂保持平行的同时令从动臂在运动过程中更加稳定。所述从动臂两端分别与主动臂和动平台之间形成两个球副，共四个球副。所述构型二的驱动支链由驱动块和从动臂组成。其中驱动块与线性驱动模组的滑块固连，且在驱动块上固连球轴，可与从动臂形成两个球副。所述构型二的从动臂部分与构型一相同。两种构型采用的动平台部分的结构相同，其由动平台框架、末端执行器、球轴，以及转动组件(轴承、垫圈、轴端盖、转轴)组成。所述末端执行器、球轴，以及转动组件均固连在动平台上。所述中间支链在构型一与构型二中结构相同，其由t型件、橡胶限位、辅助长杆和旋转轴组成。其中两根辅助长杆与t型件之间以转动副的形式连接，且其另一端与动平台同样以转动副的形式连接。所述t型件与静平台之间以圆柱副的形式连接。所述中间支链与动平台之间形成平行四边形的结构。通过三条支链的共同作用，构型一和构型二均可实现平面二平动。

2.根据权利要求1所述的一类含被动约束支链的二平动并联机器人机构，其特征在于：构型一的整体结构。

3.根据权利要求1所述的一类含被动约束支链的二平动并联机器人机构，其特征在于：构型二的整体结构。

4.根据权利要求1所述的一类含被动约束支链的二平动并联机器人机构，其特征在于：中间支链的结构设计。