一種大行程高精度的三移動自由度柔順并聯機構的制作方法

本實用新型涉及機器人技術領域，具體是一種大行程高精度的三移動自由度柔順并聯機構。

背景技術：

相比于傳統的剛性機構，柔順機構利用的是柔性材料的變形來傳遞運動、力或能量。柔順機構具有可整體化加工、裝配少、精度高等優點，被廣泛應用于精密操作、定位等領域。特別的，并聯式的布置可以限制柔性鉸鏈誤差的累積、提高整體剛度、帶來動態性能的改善。因此，并聯式的柔順機構得以研發。其中，具有三移動自由度的柔順并聯機構是重要的一類，被廣泛應用于精密定位、機器人等領域。

現有的三移動自由度柔順并聯機構(如CN201498217U、CN102446563A)大多采用的是壓電陶瓷驅動，具有響應速度快、定位精度高的優點，但是也存在位移改變量小的問題，使得整體機構的運動范圍較小，需要在機構中設計一些位移放大機構如杠桿機構來擴大機構的運動范圍，這樣的設計導致機構的結構復雜，增加了制造成本。因此，提出一種運動范圍大、精度高、結構簡單、制造成本低的三移動自由度柔順并聯機構很有必要。

技術實現要素：

本實用新型的目的是克服上述背景技術中的不足，提供一種大行程高精度的三移動自由度柔順并聯機構，該機構具有運動范圍大、精度高、結構簡單、制造成本低的優點。

本實用新型的技術方案是：

一種大行程高精度的三移動自由度柔順并聯機構，包括機架、動平臺以及并聯連接在機架與動平臺之間的三個柔性分支；其特征在于：

每個柔性分支包括依次連接在機架與動平臺之間的移動副、安裝塊、第一柔性轉動副、第一連桿、第二柔性轉動副、第二連桿、第三柔性轉動副；

所述每個柔性分支中，移動副軸線垂直于第一連桿軸線與第二連桿軸線，并且移動副軸線、第一柔性轉動副軸線、第二柔性轉動副軸線、第三柔性轉動副軸線互相平行；所述三個分支中，三個移動副軸線互相垂直。

所述移動副為通過伺服電機帶動且作為各分支驅動副的滾珠絲杠機構。

所述安裝塊固定在滾珠絲杠機構中的滑臺上。

本實用新型的有益效果是：

本實用新型提出的柔順并聯機構具有三個移動自由度且結構完全對稱，具有運動范圍大、精度高、制造成本低、裝配簡單等優點，可用于精密定位、機器人等領域。

附圖說明

圖1為本實用新型的立體結構示意圖。

具體實施方式

以下結合說明書附圖，對本實用新型作進一步說明，但本實用新型并不局限于以下實施例。

如圖1所示，一種大行程高精度的三移動自由度柔順并聯機構，包括機架1、動平臺2以及并聯連接在機架與動平臺之間的三個柔性分支。

每個柔性分支包括依次連接在機架與動平臺之間的移動副10、安裝塊11、第一柔性轉動副12、第一連桿13、第二柔性轉動副14、第二連桿15、第三柔性轉動副16；所述每個柔性分支中：移動副軸線垂直于第一連桿軸線與第二連桿軸線，同時移動副軸線、第一柔性轉動副軸線、第二柔性轉動副軸線、第三柔性轉動副軸線互相平行；所述三個柔性分支中：三個移動副軸線相互垂直，三個第一柔性轉動副軸線相互垂直，三個第二柔性轉動副軸線相互垂直，三個第三柔性轉動副軸線相互垂直，

所述移動副為與機架固定的滾珠絲杠機構(包括絲杠、滑臺17、伺服電機18)，滾珠絲杠機構的滑臺與安裝塊固定；所述第一連桿兩端分別通過第一柔性轉動副以及第二柔性轉動副與安裝塊以及第二連桿的一端連接，第二連桿的另一端通過第三柔性轉動副與動平臺連接。

在未變形的情況下：三個柔性分支中，三個第一連桿軸線相互垂直，三個第二連桿軸線相互垂直。

本實施例中：

各柔性轉動副為柔性材料制成，所述柔性材料優選鈹青銅、鈦合金、聚丙烯、彈簧鋼等；所述滾珠絲杠機構為各柔性分支的驅動副，動平臺在伺服電機帶動下作三移動自由度運動。