3-RRR平面并联机器人性能测试装置论文和设计-王永强

全文摘要

本实用新型公开了一种3‑RRR平面并联机器人性能测试装置，包括基座、动平台、与动平台连接的三个运动支链和与运动支链连接且用于提供驱动力的驱动装置，运动支链包括与动平台转动连接的外连杆和与外连杆转动连接的内连杆，外连杆和内连杆位于动平台与基座之间且内连杆位于外连杆的下方。本实用新型的3‑RRR平面并联机器人性能测试装置，实现模拟3‑RRR平面并联机器人，可以为进行3‑RRR平面并联机器人的性能测试提供必要的硬件设施，而且测试过程中外连杆、内连杆与动平台之间不会出现运动干涉现象。

主设计要求

1.3-RRR平面并联机器人性能测试装置，其特征在于：包括基座、动平台、与动平台连接的三个运动支链和与运动支链连接且用于提供驱动力的驱动装置，运动支链包括与动平台转动连接的外连杆和与外连杆转动连接的内连杆，外连杆和内连杆位于动平台与基座之间且内连杆位于外连杆的下方。

设计方案

2.根据权利要求1所述的3-RRR平面并联机器人性能测试装置，其特征在于：所述驱动装置包括动力源、与动力源连接的减速器以及与减速器和所述内连杆连接的扭矩转速传感器，动力源为电动机。

3.根据权利要求1或2所述的3-RRR平面并联机器人性能测试装置，其特征在于：所述内连杆与所述外连杆通过销钉连接，外连杆具有让销钉插入的第一销孔，内连杆具有容纳销套的安装孔，销套具有让销钉插入的第二销孔。

4.根据权利要求3所述的3-RRR平面并联机器人性能测试装置，其特征在于：所述外连杆具有容纳所述销钉的头部的沉孔，沉孔位于所述第一销孔的上方且沉孔的直径大于第一销孔的直径，销钉的头部的顶面与外连杆的顶面平齐。

设计说明书

技术领域

本实用新型属于机器人技术领域，具体地说，本实用新型涉及一种3-RRR平面并联机器人性能测试装置。

背景技术

在国内外成熟且广泛应用的并联机器人并不多，3-RRR平面并联机器人是一种成熟的并联机器人，可用于微动平台，精密加工等场合，对其运动学、动力学的理论研究也已有许多重要成果，但现有技术中缺少实现其性能测试与理论验证的装置。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提供一种3-RRR平面并联机器人性能测试装置，目的是为实现3-RRR平面并联机器人的性能测试提供必要的硬件设施。

为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：3-RRR平面并联机器人性能测试装置，包括基座、动平台、与动平台连接的三个运动支链和与运动支链连接且用于提供驱动力的驱动装置，运动支链包括与动平台转动连接的外连杆和与外连杆转动连接的内连杆，外连杆和内连杆位于动平台与基座之间且内连杆位于外连杆的下方。

所述驱动装置包括动力源、与动力源连接的减速器以及与减速器和所述内连杆连接的扭矩转速传感器，动力源为电动机。

所述内连杆与所述外连杆通过销钉连接，外连杆具有让销钉插入的第一销孔，内连杆具有容纳销套的安装孔，销套具有让销钉插入的第二销孔。

所述外连杆具有容纳所述销钉的头部的沉孔，沉孔位于所述第一销孔的上方且沉孔的直径大于第一销孔的直径，销钉的头部的顶面与外连杆的顶面平齐。

本实用新型的3-RRR平面并联机器人性能测试装置，实现模拟3-RRR平面并联机器人，可以为进行3-RRR平面并联机器人的性能测试提供必要的硬件设施，而且测试过程中外连杆、内连杆与动平台之间不会出现运动干涉现象。

附图说明

本说明书包括以下附图，所示内容分别是：

图1是本实用新型3-RRR平面并联机器人性能测试装置的结构示意图；

图2是本实用新型3-RRR平面并联机器人性能测试装置的底部结构示意图；

图3是内连杆的结构示意图；

图4是外连杆的结构示意图；

图5是销钉的结构示意图；

图6是销套的结构示意图；

图中标记为：1、底板；2、支架；3、减速器；4、动力源；5、扭矩转速传感器；6、销钉；601、头部；602、杆部；7、外连杆；701、第一销孔；702、沉孔；703、轴孔；8、内连杆；801、安装孔；802、轴孔；9、销套；901、第二销孔；10、转轴；11、动平台。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本实用新型的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。

如图1和图2所示，本实用新型提供了一种3-RRR平面并联机器人性能测试装置，包括基座、动平台11、与动平台11连接的三个运动支链和与运动支链连接且用于提供驱动力的驱动装置，驱动装置设置于基座上，运动支链包括与动平台11转动连接的外连杆7和与外连杆7转动连接的内连杆8，外连杆7和内连杆8位于动平台11与基座之间且内连杆8位于外连杆7的下方。

具体地说，如图1和图2所示，基座包括底板1和与底板1固定连接的支架2，底板1为水平设置且底板1为圆形，底板1的轴线位于竖直面内，支架2为竖直设置，支架2的上端与底板1固定连接，支架2设置多个且所有支架2为沿周向均匀分布，以对底板1提供稳定支撑。动平台11和运动支链位于底板1的上方，运动支链位于动平台11和底板1之间，底板1与动平台11相平行，外连杆7和内连杆8位于底板1和动平台11之间，内连杆8位于外连杆7和底板1之间，内连杆8与底板1的顶面之间具有一定的距离。

如图1和图2所示，驱动装置包括动力源4、与动力源4连接的减速器3以及与减速器3和内连杆8连接的扭矩转速传感器5，动力源4为电动机。减速器3起到减速增距的作用，动力源4设置在电机座(图中未示出)上，电机座位于底板1的下方且电机座与底板1固定连接，动力源4为竖直设置。减速器3的输入端与动力源4的电机轴连接，减速器3的输出端与扭矩转速传感器5连接，扭矩转速传感器5设置在底板1上且扭矩转速传感器5位于底板1的下方，扭矩转速传感器5通过转轴10与内连杆8连接，将动力源4产生的动力传递至运动支链。底板1具有让转轴10穿过的通孔，转轴10的轴线与底板1的轴线相平行，转轴10的上端与内连杆8固定连接，转轴10的下端与扭矩转速传感器5固定连接，内连杆8的端部具有让转轴10插入的轴孔802。

如图1和图2所示，三个运动支链是在底板1的上方以底板1的轴线为中心线沿周向均匀分布，相应的，驱动装置设置三个，各个驱动装置分别与一个运动支链的内连杆8连接，电动机运转后，通过运动支链带动动平台11运动。扭矩转速传感器5可以实现对输入运动支链的扭矩和转速参数进行检测，实现机器人性能测试过程中相关数据的采集。扭矩转速传感器5的型号是JN338-V。

如图1至图6所示，内连杆8与外连杆7通过销钉6连接，外连杆7具有让销钉6插入的第一销孔701，内连杆8具有容纳销套9的安装孔801，销套9具有让销钉6插入的第二销孔901。安装孔801和轴孔802分别设置在内连杆8的长度方向上的两端，内连杆8的长度方向为水平方向，安装孔801和轴孔802为在内连杆8的端部贯穿设置的通孔。销套9为两端开口且内部中空的圆柱体，销套9插入安装孔801中且销套9与内连杆8固定连接。销钉6的轴线与底板1和转轴10的轴线相平行，销钉6包括相连接的头部601和杆部602，头部601为圆盘状结构，杆部602为圆柱体，头部601的厚度小于杆部602的长度，杆部602与头部601为同轴设置，头部601的直径大于杆部602的直径，杆部602插入第一销孔701和第二销孔901中，杆部602的直径不大于第一销孔701和第二销孔901的直径。

如图1至图6所示，外连杆7为水平设置，外连杆7的长度方向为水平方向，外连杆7的长度大于内连杆8的长度，外连杆7的长度方向上的一端与动平台11转动连接，外连杆7的长度方向上的另一端通过销钉6与内连杆8转动连接。第一销孔701设置在外连杆7的端部，外连杆7具有容纳销钉6的头部601的沉孔702，沉孔702和第一销孔701设置在外连杆7的同一端，沉孔702和第一销孔701均为圆孔且沉孔702与第一销孔701为同轴设置，沉孔702位于第一销孔701的上方且沉孔702的直径大于第一销孔701的直径，销钉6的头部601的顶面与外连杆7的顶面平齐，销钉6的头部601的直径与沉孔702的直径大致相同销钉6的头部601完成嵌入沉孔702中。销钉6的杆部602向下穿过第二销孔901后，用插销把销钉6固定住，将插销插入销钉6的杆部602且插销位于销套9的下方，销钉6的杆部602具有让插销穿过的通孔，插销的长度大于第二销孔901的直径，实现销钉6的轴向限位，销钉6的杆部602与底板1的顶面之间具有一定的距离。

外连杆7与内连杆8之间的连接采用“销套9+销钉6”结构，构成转动自如的铰链连接，来解决运动轻便性问题。通过在内连杆8、外连杆7设置通孔、沉孔702结构，避免了销和杆之间的运动干涉。三个运动支链的外连杆7处于同一平面内，三个运动支链的内连杆8处于同一平面内，动平台11处于另一平面内，通过将内连杆8组、外连杆7组与动平台11布置在互相平行的平面内，分层运动，避免了杆与杆之间的运动干涉。

以上结合附图对本实用新型进行了示例性描述。显然，本实用新型具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本实用新型的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。

设计图

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