本實用新型涉及并聯(lián)機(jī)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種提升負(fù)載能力的2R兩自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)：

并聯(lián)機(jī)構(gòu)具有高剛度、高精度及大承載能力的優(yōu)點(diǎn)，研究人員已實用新型出大量并聯(lián)機(jī)構(gòu)，但是大部分為三自由度和六自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)，涉及到兩自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)的實用新型專利很少。而且，一般的兩自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)為兩支鏈結(jié)構(gòu)，承載能力較弱，雖然有些兩自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)為三支鏈結(jié)構(gòu)，但是由于運(yùn)動副分布不夠合理，導(dǎo)致各分支所受應(yīng)力分配不勻，某些分支承受較大應(yīng)力，耗損較大，而且有些機(jī)構(gòu)運(yùn)動副的結(jié)構(gòu)太復(fù)雜，控制不便。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實用新型提供了一種結(jié)構(gòu)相對簡單且承載能力強(qiáng)的2R兩自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)。

本實用新型提供一種提升負(fù)載能力的2R兩自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)，包括機(jī)架和動平臺，還包括連接在機(jī)架和動平臺之間的第一支腳、第二支腳和第三支腳，所述第二支腳可伸縮，所述第一支腳的下部通過一第一十字連接件轉(zhuǎn)動安裝在所述機(jī)架上，所述第一十字連接件包括相互垂直的第一轉(zhuǎn)軸和第二轉(zhuǎn)軸，所述第一支腳可分別繞所述第一轉(zhuǎn)軸和第二轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，所述第一支腳的上部通過一第三轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動安裝在所述動平臺上；

所述第二支腳的下部通過一第二十字連接件轉(zhuǎn)動安裝在所述機(jī)架上，所述第二十字連接件包括相互垂直的第四轉(zhuǎn)軸和第五轉(zhuǎn)軸，所述第二支腳可分別繞所述第四轉(zhuǎn)軸和第五轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，所述第二支腳的上部通過一球形鉸鏈轉(zhuǎn)動連接在所述動平臺上；

所述第三支腳的下部通過一第三十字連接件轉(zhuǎn)動安裝在所述機(jī)架上，所述第三十字連接件包括相互垂直的第六轉(zhuǎn)軸和第七轉(zhuǎn)軸，所述第三支腳可分別繞所述第六轉(zhuǎn)軸和第七轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，所述第三支腳的上部通過一第八轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動安裝在所述動平臺上。

進(jìn)一步，所述第一支腳包括第一連桿，所述第二支腳包括第二連桿和第三連桿，所述第三連桿通過第一移動副在所述第二連桿內(nèi)做伸縮運(yùn)動，所述第三支腳包括第四連桿。

進(jìn)一步，所述機(jī)架上固定有呈等邊三角形分布的第一基座、第二基座和第三基座，所述第一轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動連接所述第一基座，所述第四轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動連接所述第二基座，所述第六轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動連接所述第三基座。

進(jìn)一步，所述動平臺的下側(cè)固定有呈等邊三角形分布的第四基座、第五基座和第六基座，所述第四基座、第五基座和第六基座的位置分別與第一基座、第二基座和第三基座的位置相適配，所述第三轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動連接所述第四基座，所述球形鉸鏈轉(zhuǎn)動連接所述第五基座，所述第八轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動連接所述第六基座。

進(jìn)一步，所述第一轉(zhuǎn)軸和第六轉(zhuǎn)軸的軸線共線，且與所述第四轉(zhuǎn)軸的軸線平行，所述第二轉(zhuǎn)軸、第三轉(zhuǎn)軸、第五轉(zhuǎn)軸、第七轉(zhuǎn)軸和第八轉(zhuǎn)軸的軸線平行，所述第四轉(zhuǎn)軸的軸線和所述第五轉(zhuǎn)軸的軸線均與所述第一移動副的軸線垂直。

進(jìn)一步，所述第一轉(zhuǎn)軸和所述第二轉(zhuǎn)軸作為主動驅(qū)動運(yùn)動副，所述第一支腳、所述第二支腳和所述第三支腳共同控制所述動平臺的位置和姿態(tài)，實現(xiàn)兩個轉(zhuǎn)動自由度，一個轉(zhuǎn)動自由度的轉(zhuǎn)軸是平行于第一轉(zhuǎn)軸軸線的方向，另一個轉(zhuǎn)動自由度的轉(zhuǎn)軸是平行于第二轉(zhuǎn)軸軸線的方向。

進(jìn)一步，所述第六轉(zhuǎn)軸和所述第七轉(zhuǎn)軸作為主動驅(qū)動運(yùn)動副，所述第一支腳、所述第二支腳和所述第三支腳共同控制所述動平臺的位置和姿態(tài)，實現(xiàn)兩個轉(zhuǎn)動自由度，一個轉(zhuǎn)動自由度的轉(zhuǎn)軸是平行于第六轉(zhuǎn)軸軸線的方向，另一個轉(zhuǎn)動自由度的轉(zhuǎn)軸是平行于第七轉(zhuǎn)軸軸線的方向。

進(jìn)一步，所主動驅(qū)動運(yùn)動副的驅(qū)動方式為電機(jī)驅(qū)動或液壓缸驅(qū)動。

本實用新型的技術(shù)方案帶來的有益效果是：本實用新型的兩自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)包括三個支腳，機(jī)構(gòu)剛度高，承受能力強(qiáng)，控制簡單容易實現(xiàn)，具有良好的應(yīng)用前景。

附圖說明

圖1是本實用新型2R兩自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實用新型2R兩自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)運(yùn)動后的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1-機(jī)架，11-第一基座，12-第二基座，13-第三基座，2-動平臺，21-第四基座，22-第五基座，23-第六基座，3-第一支腳，31-第一十字連接件，311-第一轉(zhuǎn)軸，312-第二轉(zhuǎn)軸，32-第一連桿， 33-第三轉(zhuǎn)軸，4-第二支腳，41-第二十字連接件，411-第四轉(zhuǎn)軸，412-第五轉(zhuǎn)軸，42-第二連桿，43-第一移動副，44-第三連桿，45-球形鉸鏈，5-第三支腳，51-第三十字連接件，511-第六轉(zhuǎn)軸，512-第七轉(zhuǎn)軸，52-第四連桿， 53-第八轉(zhuǎn)軸。

具體實施方式

為使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本實用新型實施方式作進(jìn)一步地描述。

實施例1

請參考圖1，本實用新型的實施例提供了一種提升負(fù)載能力的2R兩自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)，包括機(jī)架1、動平臺2以及機(jī)架1和動平臺2之間的并聯(lián)的第一支腳3、第二支腳4和第三支腳5，機(jī)架1上固定有呈等邊三角形分布的第一基座11、第二基座12和第三基座13，動平臺2的下側(cè)固定有呈等邊三角形分布的第四基座21、第五基座22和第六基座23，第四基座21、第五基座22和第六基座23的位置分別與第一基座11、第二基座12和第三基座13的位置相適配。

第一支腳3包括第一連桿32，不可伸縮，第一支腳3的下端通過第一十字連接件31轉(zhuǎn)動連接第一基座11，第一十字連接件31包括相互垂直的第一轉(zhuǎn)軸311和第二轉(zhuǎn)軸312，第一支腳3的上端通過第三轉(zhuǎn)軸33轉(zhuǎn)動連接第四基座21，因此，第一支腳3的下端能以第一十字連接件31的兩條相互垂直的轉(zhuǎn)軸（第一轉(zhuǎn)軸311和第二轉(zhuǎn)軸312）為軸線轉(zhuǎn)動，第一支腳3的上端可以繞第三轉(zhuǎn)軸33轉(zhuǎn)動。

第二支腳4包括第二連桿42和第三連桿44，第二連桿42的下端通過第二十字連接件41轉(zhuǎn)動連接第二基座12，第二十字連接件41包括相互垂直的第四轉(zhuǎn)軸411和第五轉(zhuǎn)軸412，因此，第二連桿42的下端可以分別繞第四轉(zhuǎn)軸411和第五轉(zhuǎn)軸412轉(zhuǎn)動，第二連桿42通過第一移動副43連接第三連桿44，第二連桿42（缸筒）為中空，第三連桿44（活塞桿）通過第一移動副43在第二連桿42內(nèi)做伸縮運(yùn)動，從而調(diào)節(jié)第二支腳4的高度，第三連桿44的上端通過球形鉸鏈45轉(zhuǎn)動連接第五基座22，第三連桿44的上端能以球形鉸鏈45的連接點(diǎn)為支點(diǎn)在球形鉸鏈45約束的空間范圍內(nèi)進(jìn)行轉(zhuǎn)動，其中，第四轉(zhuǎn)軸411、第五轉(zhuǎn)軸412的軸線與第一移動副43的軸線垂直。

第三支腳5包括第四連桿52，不可伸縮，第三支腳5的下端通過第三十字連接件51轉(zhuǎn)動連接第三基座13，第三十字連接件51包括相互垂直的第六轉(zhuǎn)軸511和第七轉(zhuǎn)軸512，第三支腳5的上端通過第八轉(zhuǎn)軸53轉(zhuǎn)動連接第六基座23，因此，第三支腳5的下端能以第三十字連接件51的兩條相互垂直的轉(zhuǎn)軸（第六轉(zhuǎn)軸511和第七轉(zhuǎn)軸512）為軸線轉(zhuǎn)動，第三支腳5的上端可以繞第八轉(zhuǎn)軸53轉(zhuǎn)動。

第一轉(zhuǎn)軸311和第六轉(zhuǎn)軸511的軸線共線，且與第四轉(zhuǎn)軸411的軸線平行，第二轉(zhuǎn)軸312、第三轉(zhuǎn)軸33、第五轉(zhuǎn)軸412、第七轉(zhuǎn)軸512和第八轉(zhuǎn)軸53的軸線平行，第四轉(zhuǎn)軸411的軸線和第五轉(zhuǎn)軸412的軸線均與第一移動副43的軸線垂直。

參考圖2，圖2是圖1中機(jī)構(gòu)的兩個轉(zhuǎn)動自由度轉(zhuǎn)軸分布結(jié)構(gòu)示意圖。第一轉(zhuǎn)軸311標(biāo)號的軸線為線a，第二轉(zhuǎn)軸312的軸線為線b，線c平行于線b，線d平行于線a。第一轉(zhuǎn)軸311和第二轉(zhuǎn)軸312作為主動驅(qū)動運(yùn)動副，其中第一支腳3、第二支腳4和第三支腳5共同控制動平臺2的姿態(tài)實現(xiàn)兩個轉(zhuǎn)動自由度的移動，轉(zhuǎn)動自由度的兩條轉(zhuǎn)軸是線c和線d方向。

本實用新型實施例中，主動驅(qū)動運(yùn)動副的驅(qū)動方式可為電機(jī)驅(qū)動或液壓缸驅(qū)動。

本實用新型的兩自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)包括三個支腳，機(jī)構(gòu)剛度高，承受能力強(qiáng)，控制簡單方便，具有良好的應(yīng)用前景。

實施例2

本實施例與實施例1的區(qū)別僅在于，第六轉(zhuǎn)軸511和第七轉(zhuǎn)軸512作為主動驅(qū)動運(yùn)動副，余則與實施例1基本相同。

本實用新型的兩自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)包括三個支腳，機(jī)構(gòu)剛度高，承受能力強(qiáng)，控制簡單方便，具有良好的應(yīng)用前景。

在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位詞是以附圖中零部件位于圖中以及零部件相互之間的位置來定義的，只是為了表達(dá)技術(shù)方案的清楚及方便。應(yīng)當(dāng)理解，所述方位詞的使用不應(yīng)限制本申請請求保護(hù)的范圍。

在不沖突的情況下，本文中上述實施例及實施例中的特征可以相互結(jié)合。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。