具有兩條連續(xù)轉軸的非對稱兩轉一移三自由度并聯(lián)機構的制作方法
【專利摘要】一種具有兩條連續(xù)轉軸的非對稱兩轉一移三自由度并聯(lián)機構，其包括定平臺、動平臺和連接這兩個平臺的三條支鏈，定平臺和動平臺呈等腰三角形，三條支鏈中的第一和第二支鏈結構相同，該兩條支鏈中的上連桿的一端通過虎克鉸與動平臺連接，該上連桿的另一端通過移動副與下連桿的一端連接，該下連桿的另一端的通過轉動副與定平臺連接；第三支鏈中的上連桿的一端通過轉動副與動平臺連接，該上連桿的另一端通過移動副與下連桿的一端連接，該下連桿的另一端通過球鉸與定平臺連接。本發(fā)明具有兩條連續(xù)轉軸，運動學分析簡單，易于標定和控制，且具有關節(jié)數(shù)目少、結構簡單、剛度大。
【專利說明】具有兩條連續(xù)轉軸的非對稱兩轉一移三自由度并聯(lián)機構
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于機器人領域，特別涉及一種并聯(lián)機構。
【背景技術】
[0002]兩轉一移三自由度并聯(lián)機構具有結構簡單、制造成本低、控制容易等優(yōu)點。自1983年Hunt提出了 3-RPS并聯(lián)機構后，兩轉一移三自由度并聯(lián)機構便受到廣泛的關注，也在諸多領域上得到應用。Tric印t機構(3UPS-UP三自由度并聯(lián)機構)等含UP約束分支的兩轉一移并聯(lián)機構具有兩條連續(xù)轉軸，具有運動學標定和控制容易的優(yōu)點，具有連續(xù)轉軸的兩轉一移機構還有中國專利 CN201310078089.9,201110357878.7、CN201210445025.3 和CN200920117054.0提出的機構。然而，除上述機構外，目前具有兩條連續(xù)轉軸的兩轉一移并聯(lián)機構少有報道。此外，上述中國專利CN201210445025.3、CN200920117054.0發(fā)明的機構需要滿足三點共線或軸線交于一點的苛刻幾何約束條件，給加工制造帶來了很大的困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種加工制造容易、運動學分析簡單、易于標定和控制、關節(jié)數(shù)目少、結構剛度好的具有兩條連續(xù)轉軸的非對稱兩轉一移三自由度并聯(lián)機構。
[0004]本發(fā)明的技術方案如下:
[0005]本發(fā)明包括定平臺、動平臺以及連接動平臺和定平臺的三條支鏈，定平臺和動平臺呈等腰三角形，所述的三條支鏈有兩種不同的構件和連接方式。
[0006]第一種方式:三條支鏈中的第一支鏈和第二支鏈結構相同，該兩支鏈中的上連桿的一端通過虎克鉸與動平臺連接，該上連桿的另一端通過移動副與下連桿的一端連接，該下連桿的另一端的通過轉動副與定平臺連接；第三支鏈中的上連桿的一端通過轉動副與動平臺連接，該上連桿的另一端通過移動副與下連桿的一端連接，該下連桿的另一端通過球鉸與定平臺連接。三個支鏈中的移動副為該機構的輸入運動副。上述第一支鏈和第二支鏈的轉動副軸線相互平行，并平行于虎克鉸靠近定平臺的軸線，垂直于移動副的軸線，該第一和第二兩條支鏈中的虎克鉸與動平臺連接的軸線重合。第三支鏈的轉動副軸線與移動副軸線垂直，且與第一支鏈和第二支鏈中虎克鉸與動平臺連接的軸線平行。
[0007]第二種方式:三條支鏈中第一支鏈和第二支鏈結構相同，該兩支鏈的上連桿的一端通過轉動副與動平臺相連，該上連桿的另一端通過移動副與下連桿的一端連接，該下連桿的另一端通過虎克鉸與定平臺連接；第三支鏈中的上連桿的一端通過球鉸與動平臺連接，該上連桿的另一端通過移動副與下連桿的一端連接，該下連桿的另一端通過轉動副與定平臺相連。三條支鏈的移動副為該機構的輸入運動副。第一支鏈和第二支鏈轉動副軸線相互平行，并平行于虎克鉸靠近動平臺的軸線，垂直于移動副的軸線，該第一和第二兩條支鏈中的虎克鉸與定平臺連接的軸線重合。第三支鏈的轉動副軸線與移動副軸線垂直，且與第一支鏈和第二支鏈中的虎克鉸與定平臺連接的軸線平行。
[0008]本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有如下優(yōu)點:本發(fā)明結構簡單、加工制造容易，具有兩條連續(xù)轉軸，運動學模型簡單，使得運動學標定和控制變得簡單，關節(jié)數(shù)目少，提高了結構剛度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]附圖1是本發(fā)明實施例1的立體結構示意簡圖。
[0010]附圖2是本發(fā)明實施例2的立體結構示意簡圖。
【具體實施方式】
[0011]在圖1所示的具有兩條連續(xù)轉軸的非對稱兩轉一移三自由度并聯(lián)機構示意圖中，定平臺I和動平臺2呈等腰三角形，三條支鏈連接動平臺和定平臺，該三條支鏈中的第一支鏈和第二支鏈結構相同，該兩支鏈中的上連桿4的一端通過虎克鉸3與動平臺連接，該上連桿的另一端通過移動副5與下連桿6的一端連接，該下連桿的另一端的通過轉動副7與定平臺連接；第三支鏈中的上連桿9的一端通過轉動副8與動平臺連接，該上連桿的另一端通過移動副10與下連桿11的一端連接，該下連桿的另一端通過球鉸12與定平臺連接。三個支鏈中的移動副為該機構的輸入運動副。上述第一支鏈和第二支鏈的轉動副軸線相互平行，并平行于虎克鉸靠近定平臺的軸線，垂直于移動副的軸線，該第一和第二兩條支鏈中的虎克鉸與動平臺連接的軸線重合。第三支鏈的轉動副軸線與移動副軸線垂直，且與第一支鏈和第二支鏈中虎克鉸與動平臺連接的軸線平行。
[0012]在圖2所示的具有兩條連續(xù)轉軸的非對稱兩轉一移三自由度并聯(lián)機構示意圖中，定平臺I和動平臺2呈等腰三角形，三條支鏈連接動平臺和定平臺，三條支鏈中第一支鏈和第二支鏈結構相同，該兩支鏈的上連桿4的一端通過轉動副7與動平臺相連，該上連桿的另一端通過移動副5與下連桿6的一端連接，該下連桿的另一端通過虎克鉸3與定平臺連接；第三支鏈中的上連桿9的一端通過球鉸12與動平臺連接，該上連桿的另一端通過移動副10與下連桿11的一端連接，該下連桿的另一端通過轉動副8與定平臺相連。三條支鏈的移動副為該機構的輸入運動副。第一支鏈和第二支鏈轉動副軸線相互平行，并平行于虎克鉸靠近動平臺的軸線，垂直于移動副的軸線，該第一和第二兩條支鏈中的虎克鉸與定平臺連接的軸線重合。第三支鏈的轉動副軸線與移動副軸線垂直，且與第一支鏈和第二支鏈中的虎克鉸與定平臺連接的軸線平行。
【權利要求】
1.一種具有兩條連續(xù)轉軸的非對稱兩轉一移三自由度并聯(lián)機構，其包括定平臺、動平臺以及連接這兩個平臺的三條支鏈，其特征在于:所述定平臺和動平臺呈等腰三角形，三條支鏈中的第一支鏈和第二支鏈結構相同，該兩支鏈中的上連桿的一端通過虎克鉸與動平臺連接，該上連桿的另一端通過移動副與下連桿的一端連接，該下連桿的另一端的通過轉動副與定平臺連接；第三支鏈中的上連桿的一端通過轉動副與動平臺連接，該上連桿的另一端通過移動副與下連桿的一端連接，該下連桿的另一端通過球鉸與定平臺連接；上述第一支鏈和第二支鏈的轉動副軸線相互平行，并平行于虎克鉸靠近定平臺的軸線，垂直于移動副的軸線，該第一和第二兩條支鏈中的虎克鉸與動平臺連接的軸線重合；第三支鏈的轉動副軸線與移動副軸線垂直，且與第一支鏈和第二支鏈中虎克鉸與動平臺連接的軸線平行。
2.一種具有兩條連續(xù)轉軸的非對稱兩轉一移三自由度并聯(lián)機構，其包括定平臺、動平臺以及連接這兩個平臺的三條支鏈，其特征在于:所述定平臺和動平臺呈等腰三角形，三條支鏈中第一支鏈和第二支鏈結構相同，該兩支鏈的上連桿的一端通過轉動副與動平臺相連，該上連桿的另一端通過移動副與下連桿的一端連接，該下連桿的另一端通過虎克鉸與定平臺連接；第三支鏈中的上連桿的一端通過球鉸與動平臺連接，該上連桿的另一端通過移動副與下連桿的一端連接，該下連桿的另一端通過轉動副與定平臺相連；第一支鏈和第二支鏈轉動副軸線相互平行，并平行于虎克鉸靠近動平臺的軸線，垂直于移動副的軸線，該第一和第二兩條支鏈中的虎克鉸與定平臺連接的軸線重合；第三支鏈的轉動副軸線與移動副軸線垂直，且與第一支鏈和第二支鏈中的虎克鉸與定平臺連接的軸線平行。
【文檔編號】B25J9/06GK103600347SQ201310608141
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年11月26日 優(yōu)先權日:2013年11月26日
【發(fā)明者】許允斗, 趙永生, 姚建濤, 周莎莎 申請人:燕山大學