兩自由度轉(zhuǎn)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】一種兩自由度轉(zhuǎn)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)，其主要包括定平臺(tái)、動(dòng)平臺(tái)和連接這兩個(gè)平臺(tái)的三個(gè)分支。其第一分支中的連桿一通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副與動(dòng)平臺(tái)連接和連桿二連接，該連桿二的另一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副與定平臺(tái)連接；第二分支中的連桿三通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副與動(dòng)平臺(tái)和連桿四連接，連桿五通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副與連桿四和定平臺(tái)連接；第三分支中的連桿六分別通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副和圓柱副與定平臺(tái)和連桿七連接，該連桿七通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副與動(dòng)平臺(tái)連接。本發(fā)明運(yùn)動(dòng)副結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易裝配和加工，機(jī)構(gòu)剛度較大，兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)完全解耦，容易控制。
【專利說(shuō)明】?jī)勺杂啥绒D(zhuǎn)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】本發(fā)明屬于機(jī)器人領(lǐng)域，特別涉及一種并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)。
[0002]【背景技術(shù)】并聯(lián)機(jī)構(gòu)具有剛度大、精度高、動(dòng)態(tài)響應(yīng)好、累積誤差小等優(yōu)點(diǎn)，在結(jié)構(gòu)和性能上與串聯(lián)機(jī)構(gòu)呈對(duì)偶關(guān)系，在機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。相對(duì)于傳統(tǒng)的六自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)，少自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低，而且設(shè)計(jì)、制造、加工、裝配和控制都相對(duì)容易，加之許多應(yīng)用場(chǎng)合僅需要兩個(gè)或三個(gè)自由度，因此少自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)得到了廣泛的關(guān)注和親睞。兩自由度轉(zhuǎn)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)作為一類重要的少自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)，可以用于雷達(dá)、機(jī)器人、照相機(jī)、醫(yī)療器械、太陽(yáng)能面板、導(dǎo)彈發(fā)射等需要進(jìn)行空間姿態(tài)調(diào)整的領(lǐng)域。目前提出的一些兩自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)或是運(yùn)動(dòng)具有強(qiáng)耦合性，導(dǎo)致控制、軌跡規(guī)劃困難，或是加工與裝配工藝性能不好，有的機(jī)構(gòu)采用球鉸鏈，限制了轉(zhuǎn)動(dòng)角，有的機(jī)構(gòu)剛度較低，存在承載能力較小等問(wèn)題。
[0003]
【發(fā)明內(nèi)容】
本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝配和加工容易，易于控制且具有較高剛度的兩自由度轉(zhuǎn)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)。本發(fā)明主要包括定平臺(tái)、動(dòng)平臺(tái)和連接這兩個(gè)平臺(tái)的三個(gè)分支。其中第一分支中的連桿一的一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副與動(dòng)平臺(tái)連接，該連桿一的另一端通過(guò)移動(dòng)副與連桿二的一端連接，該連桿二的另一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副與定平臺(tái)連接，上述移動(dòng)副和轉(zhuǎn)動(dòng)副的軸線兩兩垂直。第二分支中的連桿三的一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副與動(dòng)平臺(tái)連接，該連桿三的另一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副與連桿四的一端連接，該連桿四的另一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副和連桿五連接，該連桿五的另一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副與定平臺(tái)連接；該分支中與動(dòng)平臺(tái)連接的轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線與分支中其它三個(gè)軸線方向平行的轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線垂直，且與第一分支中與定平臺(tái)連接的轉(zhuǎn)動(dòng)副的軸線共軸。第三分支中的連桿六的一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副與定平臺(tái)連接，該連桿六的另一端通過(guò)圓柱副與連桿七的一端連接，該連桿七的另一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副與動(dòng)平臺(tái)連接，該分支中連接動(dòng)平臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)副的軸線與圓柱副的軸線平行，且與第一分支中連接動(dòng)平臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)副的軸線平行；該分支中連接定平臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線與圓柱副軸線垂直，且與第一分支中連接定平臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線平行。
[0004]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0005]1、兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)完全解耦，使得其控制、標(biāo)定等簡(jiǎn)單化。
[0006]2、本發(fā)明只包含移動(dòng)副和轉(zhuǎn)動(dòng)副(圓柱副可視為移動(dòng)副和轉(zhuǎn)動(dòng)副組合而成)，且多數(shù)運(yùn)動(dòng)副為轉(zhuǎn)動(dòng)副，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，軸線關(guān)系容易保證，效率高，加工、制造、裝配容易。
[0007]3、本發(fā)明由三個(gè)分支構(gòu)成，機(jī)構(gòu)剛度大,承載能力高。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1為本發(fā)明立體示意簡(jiǎn)圖。
[0009]圖中:1.轉(zhuǎn)動(dòng)副，2.連桿一，3.移動(dòng)副，4.連桿二，5.轉(zhuǎn)動(dòng)副，6.定平臺(tái)，7.轉(zhuǎn)動(dòng)副，8.連桿三，9.轉(zhuǎn)動(dòng)副，10.連桿四，11.轉(zhuǎn)動(dòng)副，12.連桿五，13.轉(zhuǎn)動(dòng)副，14.轉(zhuǎn)動(dòng)副，15.連桿六，16.圓柱副，17.連桿七，18.轉(zhuǎn)動(dòng)副，19.動(dòng)平臺(tái)。
【具體實(shí)施方式】[0010]在圖1所示的兩自由度轉(zhuǎn)動(dòng)解耦并聯(lián)機(jī)構(gòu)示意圖中，第一分支中的連桿一 2的一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副I與動(dòng)平臺(tái)19連接，該連桿一的另一端通過(guò)移動(dòng)副3與連桿二 4的一端連接，該連桿二的另一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副5與定平臺(tái)6連接，上述轉(zhuǎn)動(dòng)副1、5和移動(dòng)副3的軸線兩兩垂直。第二分支中的連桿三8的一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副7與動(dòng)平臺(tái)連接，該連桿三的另一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副9與連桿四10的一端連接，該連桿四的另一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副11與連桿五12的一端連接，該連桿五的另一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副13與定平臺(tái)連接，該分支中靠近動(dòng)平臺(tái)的三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副
7、9、11的軸線平行，并與上述第一分支中轉(zhuǎn)動(dòng)副I的軸線平行；該分支中與動(dòng)平臺(tái)連接的轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線與分支中上述其它三個(gè)軸線方向平行的轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線垂直，且與第一分支中與定平臺(tái)連接的轉(zhuǎn)動(dòng)副的軸線共軸。第三分支中的連桿六15的一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副14與定平臺(tái)連接，該連桿六的另一端通過(guò)圓柱副16與連桿七17的一端連接，該連桿七的另一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副18與動(dòng)平臺(tái)連接；該分支中與連接動(dòng)平臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)副18的軸線與圓柱副16的軸線平行，且與第一分支中轉(zhuǎn)動(dòng)副I的軸線平行；該分支中轉(zhuǎn)動(dòng)副14的軸線與圓柱副16的軸線垂直，且與第一分支中轉(zhuǎn)動(dòng)副5的軸線平行。
【權(quán)利要求】
1.一種兩自由度轉(zhuǎn)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)，其主要包括定平臺(tái)、動(dòng)平臺(tái)和連接這兩個(gè)平臺(tái)的三個(gè)分支。其特征在于:其第一分支中的連桿一的一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副與動(dòng)平臺(tái)連接，該連桿一的另一端通過(guò)移動(dòng)副與連桿二的一端連接，該連桿二的另一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副與定平臺(tái)連接，上述移動(dòng)副和轉(zhuǎn)動(dòng)副的軸線兩兩垂直；第二分支中的連桿三的一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副與動(dòng)平臺(tái)連接，該連桿三的另一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副與連桿四的一端連接，該連桿四的另一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副和連桿五連接，該連桿五的另一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副與定平臺(tái)連接，該分支中與動(dòng)平臺(tái)連接的轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線與分支中其它三個(gè)軸線方向平行的轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線垂直，且與第一分支中與定平臺(tái)連接的轉(zhuǎn)動(dòng)副的軸線共軸；第三分支中的連桿六的一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副與定平臺(tái)連接，該連桿六的另一端通過(guò)圓柱副與連桿七的一端連接，該連桿七的另一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副與動(dòng)平臺(tái)連接，該分支中連接動(dòng)平臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)副的軸線與圓柱副的軸線平行，且與第一分支中連接動(dòng)平臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)副的軸線平行，該分支中連接定平臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線與圓柱副軸線垂直，且與第一分支中連接定平臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線平行。
【文檔編號(hào)】B25J9/00GK103624773SQ201310651335
【公開日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2013年12月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月5日
【發(fā)明者】張立杰, 盧文娟, 王艮川 申請(qǐng)人:燕山大學(xué)