一种冗余并联机器装置

本发明涉及机器人，特别是涉及一种冗余并联机器装置。

背景技术：

1、与传统的串联机器人相比，并联机器人因其卓越的承载能力和精度而在多个领域得到了广泛应用，包括但不限于航空航天、制造业和医疗康复等。特别是stewart(一种六自由度的并联机器人机构)并联机构及其派生形式，在这些应用中展示了其显著的性能优势。

2、尽管现有的并联机器人虽然在多个应用领域表现优异，但是它们的工作空间和灵巧性也受到了较为显著的限制，尤其与串联机器人相比，其工作空间和灵巧性存在严重不足。

技术实现思路

1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种冗余并联机器装置，用于解决现有技术中的并联机器人虽然在多个应用领域表现优异，但是它们的工作空间和灵巧性也受到了较为显著的限制，尤其与串联机器人相比，其工作空间和灵巧性存在严重不足的问题。

2、为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种冗余并联机器装置，包括：基座，基座上滑动设有若干个驱动滑台；动平台，动平台设于驱动滑台的上方；多个驱动支链，每个驱动支链的第一端分别与动平台相连接，以形成由多个驱动支链驱动动平台的并联结构；以及多个旋转机构，旋转机构与驱动滑台转动连接，每个驱动支链的第二端滑动设于与其对应的旋转机构上，以与驱动支链形成串联支链。

3、于本发明的一实施例中，基座包括：环形滑轨，驱动滑台安装在环形滑轨上，且沿环形滑轨的导向方向来回移动。

4、于本发明的一实施例中，驱动滑台包括：第一滑块，第一滑块的底部设有弧形滑槽，弧形滑槽与环形滑轨滑动配合；以及驱动器，驱动器安装在第一滑块上，以驱动第一滑块沿环形滑轨的导向方向来回移动。

5、于本发明的一实施例中，旋转机构沿基座的径向方向布置，远离驱动滑台的旋转机构的一端靠近基座的中心。

6、于本发明的一实施例中，旋转机构包括：滑轨；滑动驱动部，滑动驱动部安装在滑轨上，驱动支链的第二端与滑动驱动部的动力输出端相连接，以驱动驱动支链的第二端沿滑轨的导向方向来回移动；以及转动驱动部，转动驱动部安装在驱动滑台上，转动驱动部的动力输出端与滑轨相连接，以驱动转动驱动部来回翻转。

7、于本发明的一实施例中，滑轨上设有用于安装滑动驱动部的滑轨槽。

8、于本发明的一实施例中，滑动驱动部包括：第二滑块，第二滑块滑动设于滑轨槽内，驱动支链的第二端与第二滑块相连接；以及驱动杆，驱动杆安装在滑轨槽内，且与第二滑块相连接，以驱动第二滑块沿着驱动杆在滑轨槽内来回移动。

9、于本发明的一实施例中，转动驱动部包括：第一旋转副，第一旋转副包括相互铰接的第一旋转端和第二旋转端，第一旋转端与滑轨相连接，第二旋转端与驱动滑台相连接；以及驱动电机，驱动电机的动力输出端与第一旋转端相连接，以驱动第一旋转端绕第二旋转端转动。

10、于本发明的一实施例中，驱动电机驱动第一旋转端绕第二旋转端转动时的转角范围为[0，45°)。

11、于本发明的一实施例中，驱动支链包括：伸缩驱动杆、以及分别安装在伸缩驱动杆两端的第一万向节和第二万向节，动平台通过第一万向节与伸缩驱动杆相连接，滑轨通过第二万向节与伸缩驱动杆相连接。

12、如上所述，本发明的一种冗余并联机器装置，具有以下有益效果：通过驱动滑轨带动驱动支链的第二端在其导向方向上的来回滑动，可以实现在动平台利用驱动支链驱动下，即满足stewart并联机构的基本工作空间的前提下，通过驱动滑轨对驱动支链的第二端的驱动滑动，还能够进一步地增加动平台工作时的冗余自由度。通过驱动滑轨在驱动滑台上的来回翻转、以及驱动滑台在基座上的周向转动形成的串联支链，可以允许驱动滑台在基座上的自由移动且无角度限制，提高了机器装置的运动学能力，同时还提升了机器装置的灵巧性、扩大了工作空间，特别是在对操作精确度和灵巧性要求较高的例如医疗康复、精密制造和航空航天等，均具有较好的应用前景。

1.一种冗余并联机器装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的冗余并联机器装置，其特征在于：所述基座(1)包括：

3.根据权利要求2所述的冗余并联机器装置，其特征在于：所述驱动滑台(2)包括：

4.根据权利要求1所述的冗余并联机器装置，其特征在于：所述旋转机构(5)沿所述基座(1)的径向方向布置，远离所述驱动滑台(2)的所述旋转机构(5)的一端靠近所述基座(1)的中心。

5.根据权利要求1-4任一所述的冗余并联机器装置，其特征在于：所述旋转机构(5)包括：

6.根据权利要求5所述的冗余并联机器装置，其特征在于：所述滑轨(51)上设有用于安装所述滑动驱动部(52)的滑轨槽(511)。

7.根据权利要求6所述的冗余并联机器装置，其特征在于：所述滑动驱动部(52)包括：

8.根据权利要求5所述的冗余并联机器装置，其特征在于：所述转动驱动部(53)包括：

9.根据权利要求8所述的冗余并联机器装置，其特征在于：所述驱动电机驱动所述第一旋转端(5311)绕所述第二旋转端(5312)转动时的转角范围为[0，45°)。

10.根据权利要求5所述的冗余并联机器装置，其特征在于：所述驱动支链(4)包括：