CN102248411A - 一种球面三转动并联运动装置 - Google Patents

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沈惠平
余同柱
邓嘉鸣
李菊
王玮
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Changzhou University
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Abstract

一种球面三转动并联运动装置，由上动平台(3)、下静平台(0)及连接上动平台(3)和下静平台(0)的四条支链组成，其特征是三条支链结构相同，其中第一条支链上的构件一(1)和下静平台(0)以球铰一(S11)连接后，又以移动副一(P12)连接构件二(2)，构件二(2)又以球铰(S13)和上动平台(3)连接；第四条支链仅由一个球铰三(S)组成，它直接将上动平台(3)和下静平台(0)连接在一起；且上动平台(3)、下静平台(0)上的四个球铰的位置均不能在一条直线上。驱动三条支链上的三个移动副，即可获得上动平台(3)绕球铰三(S)为中心的三维纯转动运动输出。该装置结构简单、刚度好、便于制造安装，可作为虚拟轴机床、工作平台、雷达跟踪、舞台照明、机器人关节的执行机构。

Description

一种球面三转动并联运动装置
技术领域
本发明涉及一种并联虚轴机床、工作台与机器人关节的执行机构，具体地说是为并联结构虚轴机床、操作工作台与机器人关节提供一种新型的三维转动球面机构。
背景技术
并联机构在机器人、虚拟轴机床、坐标测量机、工作平台、机械手等领域获得广泛应用，除了6自由度的6-SPS、6-RSS典型并联结构外，还有自由度为2～5的少自由度并联机构，它们在实际的工业生产上更具有实用价值。
研究较多的有三维平移并联机构，如Delta机构、Star Like机构、Tsai氏三维平移并联机构(美国专利号：5656905，1997)，其主要特点是运动学正解为8次，且位置与方向解耦。
三维转动并联机构也可广泛应用于机械加工、雷达跟踪、舞台照明、机器人关节等场合，加拿大学者Gosselin最早研究、设计基于球面并联机构的“灵巧眼”，后来，国内一些学者也提出了一些球面并联机构或装置，它们已由ZL022090649、ZL200810055018.6、201010126955.3、201010274735.5等专利文献所述。
总之，相对来说，三维转动并联机构的型式还比较少，需要综合结构简单、控制解耦、刚度好的实用化新机型。
发明内容
本发明目的是要提供一些结构简单、控制解耦、刚度好的新型球面转动并联运动装置。
本发明所述的一种球面三转动并联运动装置，由上动平台(3)、下静平台(0)及连接上动平台(3)和下静平台(0)的四条支链组成，其特征是三条支链结构相同，其中第一条支链上的构件一(1)和下静平台(0)以球铰一(S11)连接后，又以移动副一(P12)连接构件二(2)，构件二(2)又以球铰二(S13)和上动平台(3)连接；第四条支链仅由一个球铰三(S)组成，它直接将上动平台(3)和下静平台(0)连接在一起；且上动平台(3)、下静平台(0)上的四个球铰的位置均不能在一条直线上。
进一步，三条相同结构的支链上的球铰一(S11)和移动副一(P12)的位置可以对换，而且对换后移动副一(P12)可以用单自由度的转动副替换。
该机构具有结构简单、对称性好、工作空间较大、制造安装方便等优点，可以简化三维转动并联结构虚拟轴机床、工作平台、雷达跟踪、舞台照明、机器人关节的控制与轨迹规划的复杂性，为这些装置的开发与实用化提供可能。
附图说明
附图1为本发明的一种结构示意图。
具体实施方式
下面通过附图和实例对本发明的技术给予进一步地说明。
附图1所示的球面三转动并联运动装置为本发明的一个实施例，它由上动平台3、下静平台0及连接上动平台3和下静平台0的四条支链组成，其中，三条支链结构相同，即：第一条支链上的构件一1和下静平台0以球铰一S11连接后，又以移动副一P12连接构件二2，构件二2又以球铰二S13和上动平台3连接；第四条支链仅由一个球铰三S组成，它直接将动上平台3和下静平台0连接在一起；且上动平台3、下静平台0上的四个球铰的位置均不能在一条直线上。
进一步，三条相同结构的支链上的球铰一S11和移动副一P12的位置可以对换，而且对换后移动副一P12可以用单自由度的转动副替换。
控制三条支链上的三个移动副P12、P22、P32的运动，就可实现上动平台3绕球铰三S为转动中心的三维纯转动输出运动。
该种球面并联机构的结构设计及驱动控制等均可按常规机电技术进行设计和安装，且具有结构简单、工作空间较大、便于制造安装，可作为并联结构的虚拟轴机床、工作平台、雷达跟踪、舞台照明、机器人关节的执行机构。

Claims (2)

1.一种球面三转动并联运动装置，由上动平台(3)、下静平台(0)及连接上动平台(3)和下静平台(0)的四条支链组成，其特征是第一、第二、第三条支链结构相同，而第一条支链上的构件一(1)和下静平台(0)以球铰一(S11)连接后，又以移动副一(P12)连接构件二(2)，构件二(2)又以球铰二(S13)和上动平台(3)连接；第四条支链仅由一个球铰三(S)组成，它直接将上动平台(3)和下静平台(0)连接在一起；且上动平台(3)、下静平台(0)上的四个球铰的位置均不能在一条直线上。
2.按权利要求1所述的球面三转动并联运动装置，其特征是三条相同结构的支链上的球铰一(S11)和移动副一(P12)的位置可以对换，而且对换后移动副一(P12)可以用单自由度的转动副替换。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103862458A (zh) * 2012-12-11 2014-06-18 天津工业大学 一种用于机载伺服系统的六自由度并联平台

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6312324B1 (en) * 1996-09-30 2001-11-06 Osaka Diamond Industrial Co. Superabrasive tool and method of manufacturing the same
CN101116971A (zh) * 2007-09-11 2008-02-06 东华大学 一种可用作机器人腕关节的运动解耦球面转动并联机构
CN101224584A (zh) * 2007-11-22 2008-07-23 山东理工大学 能实现三维平动和三维转动相互转换的并联机构

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6312324B1 (en) * 1996-09-30 2001-11-06 Osaka Diamond Industrial Co. Superabrasive tool and method of manufacturing the same
CN101116971A (zh) * 2007-09-11 2008-02-06 东华大学 一种可用作机器人腕关节的运动解耦球面转动并联机构
CN101224584A (zh) * 2007-11-22 2008-07-23 山东理工大学 能实现三维平动和三维转动相互转换的并联机构

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
吴海岭: "3SPS+SP型并联机构的关键理论研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 信息科技辑》 *
黄秀琴等: "一种新型3自由度并联机构的设计和运动学分析", 《机械设计》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103862458A (zh) * 2012-12-11 2014-06-18 天津工业大学 一种用于机载伺服系统的六自由度并联平台

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