CN102922509A - 一种模块化二自由度虚拟转心并联机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种模块化二自由度虚拟转心并联机构，包括有七种基本模块：第一主运动支链、第二主运动支链、第三主运动支链、第一辅运动支链、第二辅运动支链五种结构运动支链以及固定基座与运动平台；其中，固定基座与运动平台间通过五种结构运动支链中的三条运动支链相连，由此形成十种二自由度虚拟转心并联机构；每种并联机构各运动支链间相对位置可依据具体使用要求采用非对称布置。本发明的优点为：结构种类多，每种结构均可实现绕虚拟转心的二自由度转动，且刚度大，承载能力强，传感器等附件安装方便。

Description

一种模块化二自由度虚拟转心并联机构

技术领域

本发明涉及一种模块化二自由度虚拟转心并联机构，属于机器人和机械制造领域。

背景技术

并联机构自出现以来，广泛应用于飞行器重载模拟设备、机器人、数控机床、传感器及微操作等领域。在并联机构的应用中，少自由度并联机构应用最广，尤其在机器人关节、空间指向及对接、负载模拟仿真、医疗微创手术以及人机交互等领域具有相当高的应用价值。如，Clément Gosselin发明了球面五杆二自由度并联式指向装置(US5966991)，可以用作机床的球面刀头；Farshid Najafi发明了具有虚拟转心特性的二自由度并联机构(US7204168)，可以用作腹腔外科手术仿真环境的力反馈等。

在一类特殊的应用场合，如医疗微创手术需要操作机构能够皮肤表面一个微小的伤口进行二维转动作业，娱乐喷泉需要转动机构中间不许有杆件等以便能够安装喷水管，并联转台转动中心需要留出位置安装传感器等，这些应用场合都需要机构具备一个虚拟的固定转动中心。而就目前而言，具备这种性能的机构不多；现存的机构设计方法复杂，承载能力弱。专利CN102225545A“一种具有虚拟运动中心的两维转动并联机构”的发明具有两个支链，专利CN102079090A“两自由度空间转动并联机构”的发明具有三个相同支链，而如国内专利CN1803410A“二自由度解耦球面并联机构”、CN1868689A“用于并联运动装备的二自由度空间并联机构”、CN1785606A“二自由度全面空间运动并联机构”、CN101486185A“一种二自由度转动并联机构”等虽然都能实现二自由度转动，但其转动中心均存在杆件或者运动副，不能安装附件。

总之，目前国内外虽然在二自由度并联转动该机构研究工作中取得了一些成果，但还存有如下不足：1)目前的二自由度并联转动机构比较难实现虚拟转动中心；2)具备虚拟转动中心的二自由度并联转动机构比较少；3)现有的二自由度虚拟转动中心并联机构设计方法比较复杂，不易推广应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种模块化二自由度虚拟转心并联机构，该类机构由主要运动模块和辅运动模块构成。每种该类并联机构均包含有三个运动支链，可以实现运动平台绕固定基座上固定点的二自由度转动，可在转动中心方便安装传感器等附件，使本发明的并联机构具有较大的运动空间、较强的承载能力，可以广泛应用于机器人手腕、空间指向及对准、微操作、医疗手术装置等领域。

本发明一种模块化二自由度虚拟转心并联机构，包括固定基座、运动平台以及运动支链；固定基座与运动平台相互平行设置，并通过3条运动支链相连。

所述运动支链分为主运动支链与辅运动支链两类，其中，主运动支链具有第一主运动支链、第二主运动支链、第三主运动支链三种结构，辅运动支链具有第一辅运动支链、第二辅运动支链两种结构。

上述第一主运动支链包括第一机架、第一连杆A、第一连杆B、第一连杆C、第一连杆D和球面副S；其中，第一连杆A与第一机架周向转动连接；第一连杆A两端均为转动副，分别连接第一连杆B与第一连杆D；第一连杆C分别与第一连杆B和第一连杆D通过转动副相连，末端为球面副S。

第二主运动支链包括第二机架、第二连杆A、第二连杆B、第二连杆C、第二连杆D和转动副R；第二连杆A与第二机架周向转动连接；第二连杆A两端均为转动副，分别连接第二连杆B与第二连杆D；第二连杆C分别与第二连杆B和第二连杆D通过转动副相连，末端为转动副R。

第三主运动支链包括第三机架、第三连杆A、第三连杆B、第三连杆C、第三连杆D、第三连杆E、第三连杆F和虎克铰U；其中，第三连杆A与第三机架周向转动连接；第三连杆A两端均为转动副，分别连接第三连杆B和第三连杆D；第三连杆C分别与第三连杆B、第三连杆D和第三连杆F通过转动副相连接，第三连杆F末端为虎克铰U；第三连杆E两端均为转动副，分别连接第三连杆D和第三连杆F。

第一辅运动支链包括有第四机架、第四连杆A、第四连杆B、第四连杆C和转动副X；其中，第四连杆A与第四机架周向转动连接；第四连杆B两端均为转动副，分别连接第四连杆A和第四连杆C；第四连杆C末端为转动副X。

第二辅运动支链包括第五机架、第五连杆A、第五连杆B、第五连杆C、第五连杆D、第五连杆E和虎克铰V；第五连杆A与第五机架周向转动连接；；第五连杆B两端均为转动副，分别连接第五连杆A和第五连杆C；第五连杆D两端均为转动副，分别连接第五连杆B和第五连杆E；第五连杆E分别与第五连杆C和第五连杆D通过转动副相连接，第五连杆E末端为虎克铰V。

上述第一主运动支链与固定基座、运动平台间的连接方式为：第一机架与固定基座固连，球面副S与运动平台间以球面副形式连接；

第二主运动支链与固定基座、运动平台间的连接方式为：第二运动机架与固定基座固连，转动副R与运动平台间以转动副形式连接；

第三主运动支链与固定基座、运动平台间的连接方式为：第三机架与固定基座固连，第三支链中的虎克铰U与运动平台间以虎克铰形式连接；

第一辅运动支链与固定基座、运动平台间的连接方式为：第四机架与固定基座固连，第一辅运动支链中的转动副X与运动平台以转动副形式连接；

第二辅运动支链与固定基座、运动平台间的连接方式为：机架与固定基座固连，第二辅运动支链中虎克铰V与运动平台间以虎克铰形式连接。

在上述第一主运动支链、第二主运动支链、第三主运动支链、第一辅运动支链与第二辅运动支链中选取三条支链与固定基座、运动平台相连，且需保证：

a、至少包含第一主运动支链、第二主运动支链或第三主运动支链中的一条运动支链；

b、不能同时包含一个第二主运动支链和一个第一辅运动支链，当且仅当该两个第一辅运动支链间夹角为180度；

c、不能同时包含两个第一辅运动支链，当且仅当两个第一辅运动支链间夹角为180度；

d、不能同时包含两个第一主运动支链和一个第一辅运动支链。

本发明的优点在于：

（1）本发明并联机构采用三支链点对称布置，采用主要运动模块和辅运动模块组合构成，其机构刚度大，承载能力强；

（2）本发明并联机构能实现绕虚拟转心的二自由度转动；

（3）本发明并联机构可在固定基座上方形成一个虚拟空间，可用于容纳传感器等附件；

（4）本发明并联机构中固定基座和运动平台上均设有孔，可用于安装传感器等附件；

（5）本发明中并联机构在应用时，驱动电机可完全安置在固定基座上，减轻运动平台的负载；

（6）本发明并联机构可按照需求进行模块化组合，结构种类多；

（7）本发明并联机构可以依据需要更换运动模块，而功能不变。

附图说明

图1为本发明并联机构整体结构示意图；

图2为本发明并联机构中第一主运动支链的结构示意图；

图3为本发明并联机构中第二主运动支链的结构示意图；

图4为本发明并联机构中第三主运动支链的结构示意图；

图5为本发明并联机构中第一辅运动支链的结构示意图；

图6为本发明并联机构中第二辅运动支链的结构示意图；

图7为本发明第一种并联机构结构示意图；

图8为本发明第二种并联机构结构示意图；

图9为本发明第三种并联机构结构示意图；

图10为本发明第四种并联机构结构示意图；

图11为本发明第五种并联机构结构示意图；

图12为本发明第六种并联机构结构示意图；

图13为本发明第七种并联机构结构示意图；

图14为本发明第八种并联机构结构示意图；

图15为本发明第九种并联机构结构示意图；

图16为本发明第十种并联机构结构示意图。

图中：

1-固定基座1         2-运动平台2       3-运动支链         4-中间孔

301-主运动支链      302-辅运动支链    3011-第一主运动支链3012-第二主运动支链

3013-第三主运动支链 3021-第一辅运动支链                  3022-第二辅运动支链

3011a-第一机架      3011b-第一连杆A 3011c-第一连杆B      3011d-第一连杆C

3011e-第一连杆D

3012a-第二机架      3012b-第二连杆A 3012c-第二连杆B      3012d-第二连杆C

3012e-第二连杆D

3013a-第三机架     3013b-第三连杆A 3013c-第三连杆B  3013d-第三连杆C

3013e-第三连杆D    3013f-第三连杆E 3013g-第三连杆F

3021a-第四机架     3021b-第四连杆A 3021c-第四连杆B  3021d-第四连杆C

3022a-第五机架     3022b-第五连杆A 3022c-第五连杆B  3022d-第五连杆C

3022e-第五连杆D    3022f-第五连杆E

具体实施方式

下面将结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。

本发明一种模块化二自由度虚拟转心并联机构，如图1所示，包括固定基座1、运动平台2、以及运动支链3；固定基座1与运动平台2相互平行设置，并通过三条运动支链3相连，固定基座1用作连接各运动支链3的机架，运动平台2用作连接各运动支链3的末端。所述运动支链3分为主运动支链301与辅运动支链302两类，其中，主运动支链301具有第一主运动支链3011、第二主运动支链3012、第三主运动支链3013三种结构，辅运动支链具有第一辅运动支链3021、第二辅运动支链3022两种结构。上述三种结构的主运动直连与两种结构的辅运动支链均为平面连杆机构。

下面分别对主运动支链的三种结构进行详细说明：

第一主运动支链3011包括第一机架3011a、第一连杆A3011b、第一连杆B3011c、第一连杆C3011d、第一连杆D3011e和球面副S，如图2所示；其中，第一连杆A3011b水平设置与第一机架3011a周向转动连接；第一连杆A3011b两端均为转动副，分别连接第一连杆B3011c与第一连杆D3011e；第一连杆C3011d分别与第一连杆B3011c和第一连杆D3011e通过转动副相连，末端为球面副S。上述结构在转动过程中始终保持第一连杆A3011b与第一连杆C3011d、第一连杆B3011c与第一连杆D3011e平行，由此构成的第一主运动支链3011中的球面副S可绕固定点O实现二自由度转动。

第二主运动支链3012包括第二机架3012a、第二连杆A3012b、第二连杆B3012c、第二连杆C3012d、第二连杆D3012e和转动副R，如图3所示；第二连杆A3012b水平设置，与第二机架3012a周向转动连接；第二连杆A3012b两端均为转动副，分别连接第二连杆B3012c与第二连杆D3012e；第二连杆C3012d分别与第二连杆B3012c和第二连杆D3012e通过转动副相连，末端为转动副R。上述结构在转动过程中始终保持第二连杆A3012b与第二连杆C3012d、第二连杆B3012c与第二连杆D3012e平行。由此构成的第二主运动支链3012中的转动副可绕固定点B实现二自由度转动。

第三主运动支链3013包括第三机架3013a、第三连杆A3013b、第三连杆B3013c、第三连杆C3013d、第三连杆D3013e、第三连杆E3013f、第三连杆F3013g和虎克铰U，如图4所示；其中，第三连杆A3013b水平设置，与第三机架3013a周向转动连接；第三连杆A3013b两端均为转动副，分别连接第三连杆B3013c和第三连杆D3013e；第三连杆C3013d分别与第三连杆B3013c、第三连杆D3013e和第三连杆F3013g通过转动副相连接，第三连杆F3013g末端为虎克铰U；第三连杆E3013f两端均为转动副，分别连接第三连杆D3013e和第三连杆F3013g。上述结构在转动过程中始终保持第三连杆A3013b、第三连杆E3013f与第三连杆C3013d平行、第三连杆B3013c、第三连杆D3013e与第三连杆F3013g平行，由此构成的第三主运动支链3013中的虎克铰U可绕固定点O实现二自由度转动。

第一辅运动支链3021包括有第四机架3021a、第四连杆A3021b、第四连杆B3021c、第四连杆C3021d和转动副X，如图5所示；其中，第四连杆A3021b水平设置，与第四机架3021a周向转动连接；第四连杆B3021c两端均为转动副X，分别连接第四连杆A3021b和第四连杆C3021d；第四连杆C3021d末端为转动副X。

第二辅运动支链3022包括第五机架3022a、第五连杆A3022b、第五连杆B3022c、第五连杆C3022d、第五连杆D3022e、第五连杆E3022f和虎克铰V；第五连杆A3022b水平设置，与第五机架3022a周向转动连接；第五连杆B3022c两端均为转动副，分别连接第五连杆A3022b和第五连杆C3022d；第五连杆D3022e两端均为转动副，分别连接第五连杆B3022c和第五连杆E3022f；第五连杆E3022f与第五连杆C3022d通过转动副相连接，第五连杆E3022f末端为虎克铰V。上述结构在转动过程中始终保持第五连杆A3022b、第五连杆E3022f与第五连杆C3022d间，以及第五连杆B3022c、第五连杆D3022e间平行。

将上述第一主运动支链3011、第二主运动支链3012、第三主运动支链3013、第一辅运动支链3021与第二辅运动支链3022中的三个支链与固定基座1、运动平台2固连，便可形成本发明一类模块化二自由度虚拟转心并联机构；在以上五种支链的选取时需保证以下几点：

a、至少包含第一主运动支链3011、第二主运动支链3012或第三主运动支链3013中的一条运动支链；

b、不能同时包含一个第二主运动支链3012和一个第一辅运动支链3021；

c、不能同时包含两个第一辅运动支链3021；

d、不能同时包含两个第一主运动支链3011和一个第一辅运动支链3021。

由此本发明在实施中具有以下10种结构，分别对10种结构进行详细说明：

实施结构1：

一种模块化二自由度虚拟转心并联机构，包括固定基座1、运动平台2、两个第一主运动支链3011与一个第二主运动支链3012，如图7所示；其中，两个第一主运动支链3011中的第一机架3011a以及第二主运动支链3012中的第二机架3012a均与固定基座1固定连接；两个第一主运动支链3011中的球面副S与运动平台2以球面副3011f形式连接；第二主运动支链3012中的转动副R与运动平台2以转动副形式连接。连接后，使两个第一主运动支链3011中的第一连杆A3011b轴线与第二主运动支链3012中第二连杆A3012b轴线交于点O，且使两个第一主运动支链3011与一个第二主运动支链3012以点O为轴心呈120°周向对称布置。通过上述结构运动平台2可绕点O实现二自由度转动。

实施结构2：

一种模块化二自由度虚拟转心并联机构，包括固定基座1、运动平台2、第一主运动支链3011、第二主运动支链3012与第二辅运动支链3022，如图8所示；其中，第一主运动支链3011、第二主运动支链3012、第二辅运动支链3022中的第一机架3011a、第二机架3012a、第五机架3022a均与固定基座1固定连接；第一主运动支链3011中的球面副S与运动平台2按球面副形式连接；第二主运动支链3012中的转动副R与运动平台2以转动副形式连接；第二辅运动支链3022中的虎克铰V与运动平台2以虎克铰形式连接。连接后，使第一主运动支链3011、第二主运动支链3012与第二辅运动支链3022中的第一连杆A3011b、第二连杆A3012b、第四连杆A3021b的轴线交于点O；且第一主运动支链3011、第二主运动支链3012与第二辅运动支链3022以点O为轴心呈120°周向对称布置。通过上述结构运动平台2可绕点O实现二自由度转动。

实施结构3：

一种模块化二自由度虚拟转心并联机构，包括固定基座1、运动平台2、第一主运动支链3011、第二主运动支链3012与第三主运动支链3013，如图9所示；第一主运动支链3011、第二主运动支链3012、第三主运动支链3013中的第一机架3011a、第二机架3012a、第三机架3013a均与固定基座1固定连接；第一主运动支链3011中的球面副S与运动平台2按球面副形式连接；第二主运动支链3012中的转动副R与运动平台2以转动副形式连接；第三主运动支链3013中的虎克铰U与运动平台2以虎克铰形式连接。连接后，使第一主运动支链3011、第二主运动支链3012与第三主运动支链3013中的第一连杆A3011b、第二连杆A3012b、第三连杆A3013b的轴线交于点O；且使第一主运动支链3011、第二主运动支链3012与第三主运动支链3013以点O为轴心呈120°周向对称布置。通过上述结构运动平台2可绕点O实现二自由度转动。

实施结构4：

一种模块化二自由度虚拟转心并联机构，包括固定基座1、运动平台2、两个第二辅助运动支链3022与一个第二主运动支链3012，如图10所示；两个第二辅助运动支链3022中的第五机架3022a以及第二主运动支链3012中的第二支架3012a均与固定基座1固定连接；两个第二辅助运动支链3022中的虎克铰V与运动平台2以虎克铰形式连接；第二主运动支链3012中的转动副R与运动平台2以转动副形式连接。连接后，使两个第二辅助运动支链3022中第五连杆A3022b的轴线与第二主运动支链3012中第二连杆A3012b的轴线交于点O；且使两个第二辅助运动支链3022与一个第二主运动支链3012以点O为轴心呈120°周向对称布置。通过上述结构运动平台2可绕点O实现二自由度转动。

实施结构5：

一种模块化二自由度虚拟转心并联机构，包括固定基座1、运动平台2、第二主运动支链3012、第三主运动支链3013、第二辅运动支链3022，如图11所示。第二主运动支链3012、第三主运动支链3013、第二辅运动支链3022中的第二机架3012a、第三机架3013a、第五机架3022a均与固定基座1固定连接；第二主运动支链3012中的转动副R与运动平台2以转动副形式连接；第三主运动支链3013中的虎克铰U与运动平台2以虎克铰形式连接；第二辅运动支链3022中的虎克铰V与运动平台2以虎克铰形式连接。连接后，使第二主运动支链3012、第三主运动支链3013、第二辅运动支链3022中的第二连杆A3012b、第三连杆A3013b、第五连杆A3022b的轴线交于点O；且使第二主运动支链3012、第三主运动支链3013、第二辅运动支链3022以点O为轴心呈120°周向对称布置。通过上述结构运动平台2可绕点O实现二自由度转动。

实施结构6：

一种模块化二自由度虚拟转心并联机构，包括固定基座1、运动平台2两个第三主运动支链3013与一个第二主运动支链3012，如图12所示；两个第三主运动支链3013中的第三机架3013a以及第二主运动支链3012中的第二机架3012a均与固定基座1固定连接；两个第三主运动支链3013中的虎克铰U与运动平台2以虎克铰形式连接；第二主运动支链3012中的转动副R与运动平台2以转动副形式连接。连接后，使两个第三主运动支链3013中第三连杆A3013b的轴线与第二主运动支链3012中第二连杆A3012b的轴线交于点O；且使两个第三主运动支链3013与一个第二主运动支链3012以点O为轴心呈120°周向对称布置。通过上述结构运动平台2可绕点O实现二自由度转动。

实施结构7：

一种模块化二自由度虚拟转心并联机构，包括固定基座1、运动平台2、第一主运动支链3011、第一辅运动支链3021与第二辅运动支链3022，如图13所示；第一主运动支链3011、第一辅运动支链3021、第二辅运动支链3022中的第一机架3011a、第四机架3021a、第五机架3022a均与固定基座1固定连接；第一主运动支链3011中的球面副S与运动平台2按球面副形式连接；第一辅运动支链3021中的转动副X与运动平台2以转动副形式连接；第二辅运动支链3022中的虎克铰V副与运动平台2按虎克铰形式连接。连接后，使第一主运动支链3011、第一辅运动支链3021、第二辅运动支链3022中的第一连杆A3011b、第四连杆A3021b、第五连杆A3022b的轴线交于点O；第一主运动支链3011、第一辅运动支链3021、第二辅运动支链3022以点O为轴心呈120°周向对称布置。通过上述结构运动平台2可绕点O实现二自由度转动。

实施结构8：

一种模块化二自由度虚拟转心并联机构，包括固定基座1、运动平台2、第一主运动支链3011、第三主运动支链3013与第一辅运动支链3021，如图14所示；第一主运动支链3011、第三主运动支链3013、第一辅运动支链3021中的第一机架3011a、第三机架3013a、第四机架3021a均与固定基座1固定连接；第一主运动支链3011中的球面副S与运动平台2按球面副形式连接；第三主运动支链3013中的虎克铰U与运动平台2按虎克铰形式连接；第一辅运动支链3021中的转动副X与运动平台2按转动副形式连接。连接后，使第一主运动支链3011、第三主运动支链3013、第一辅运动支链3021中的第一连杆A3011b、第三连杆A3013b、第四连杆A3021b的轴线交于点O；且使第一主运动支链3011、第三主运动支链3013、第一辅运动支链3021以点O为轴心呈120°周向对称布置。通过上述结构运动平台2可绕点O实现二自由度转动。

实施结构9：

一种模块化二自由度虚拟转心并联机构，包括固定基座1、运动平台2、第三主运动支链3013、第一辅运动支链3021与第二辅运动支链3022，如图15所示；第三主运动支链3013、第一辅运动支链3021、第二辅运动支链3022中的第三机架3013a、第四机架3021a、第五机架3022a均与固定基座1固定连接；第三主运动支链3013中的虎克铰U与运动平台2按虎克铰形式连接；第一辅运动支链3021中的转动副X与运动平台2按转动副形式连接；第二辅运动支链3022中的虎克铰V与运动平台2按虎克铰形式连接。连接后，使第三主运动支链3013、第一辅运动支链3021与第二辅运动支链3022中的第三连杆A3013b、第四连杆A3021b、第五连杆A3022b的轴线交于点O；且使第三主运动支链3013、第一辅运动支链3021、第二辅运动支链3022以点O为轴心呈120°周向对称布置。通过上述结构运动平台2可绕点O实现二自由度转动。

实施结构10：

一种模块化二自由度虚拟转心并联机构，包括固定基座1、运动平台2、两个第三主运动支链3013与一个第一辅运动支链3021，如图16所示；两个第三主运动支链3013中的第三机架3013a以及第一辅运动支链3021中的第四机架3021a均与固定基座1固定连接；两个第三主运动支链3013中的虎克铰U与运动平台2按虎克铰形式连接；第一辅运动支链3021中的转动副X与运动平台2按转动副形式连接。连接后，使两个第三主运动支链3013中第三连杆A3013b的轴线与第一辅运动支链3021中第四连杆A3021b的轴线交于点O；且使两个第三主运动支链3013与一个第一辅运动支链3021以点O为轴呈120°周向对称布置。通过上述结构运动平台2可绕点O实现二自由度转动。

上述固定基座1和运动平台2上均设有中间孔4，由此通过固定基座1上的中间孔4安装传感器等附件，也可以通过运动平台2上的中间孔4安装传感器等附件；且在应用时，驱动电机可以全部放置在固定基座1上以减轻负载重量。

上述固定基座1与运动平台2间的各运动支链间也可依据具体使用要求采用非对称布置，但需要保证各运动支链中与机架相连连杆的轴线交与一点。本发明的一种模块化二自由度虚拟转心并联机构，使运动平台2可实现绕固定基座1上固定点O的二自由度转动，且在该转心处不存在杆件干涉，可形成一定得空间来安装传感器等附件。

Claims (6)

1.一种模块化二自由度虚拟转心并联机构，其特征在于：包括固定基座、运动平台以及运动支链；固定基座与运动平台相互平行设置，并通过3条运动支链相连；

所述运动支链分为主运动支链与辅运动支链两类，其中，主运动支链具有第一主运动支链、第二主运动支链、第三主运动支链三种结构，辅运动支链具有第一辅运动支链、第二辅运动支链两种结构；

上述第一主运动支链包括第一机架、第一连杆A、第一连杆B、第一连杆C、第一连杆D和球面副S；其中，第一连杆A与第一机架周向转动连接；第一连杆A两端均为转动副，分别连接第一连杆B与第一连杆D；第一连杆C分别与第一连杆B和第一连杆D通过转动副相连，末端为球面副S；

第二主运动支链包括第二机架、第二连杆A、第二连杆B、第二连杆C、第二连杆D和转动副R；第二连杆A与第二机架周向转动连接；第二连杆A两端均为转动副，分别连接第二连杆B与第二连杆D；第二连杆C分别与第二连杆B和第二连杆D通过转动副相连，末端为转动副R；

第三主运动支链包括第三机架、第三连杆A、第三连杆B、第三连杆C、第三连杆D、第三连杆E、第三连杆F和虎克铰U；其中，第三连杆A与第三机架周向转动连接；第三连杆A两端均为转动副，分别连接第三连杆B和第三连杆D；第三连杆C分别与第三连杆B、第三连杆D和第三连杆F通过转动副相连接，第三连杆F末端为虎克铰U；第三连杆E两端均为转动副，分别连接第三连杆D和第三连杆F；

第一辅运动支链包括有第四机架、第四连杆A、第四连杆B、第四连杆C和转动副X；其中，第四连杆A与第四机架周向转动连接；第四连杆B两端均为转动副，分别连接第四连杆A和第四连杆C；第四连杆C末端为转动副X；

第二辅运动支链包括第五机架、第五连杆A、第五连杆B、第五连杆C、第五连杆D、第五连杆E和虎克铰V；第五连杆A与第五机架周向转动连接；第五连杆B两端均为转动副，分别连接第五连杆A和第五连杆C；第五连杆D两端均为转动副，分别连接第五连杆B和第五连杆E；第五连杆E分别与第五连杆C和第五连杆D通过转动副相连接，第五连杆E末端为虎克铰V；

上述第一主运动支链与固定基座、运动平台间的连接方式为：第一机架与固定基座固连，球面副S与运动平台间以球面副形式连接；

第二主运动支链与固定基座、运动平台间的连接方式为：第二运动机架与固定基座固连，转动副R与运动平台间以转动副形式连接；

第三主运动支链与固定基座、运动平台间的连接方式为：第三机架与固定基座固连，第三支链中的虎克铰U与运动平台间以虎克铰形式连接；

第一辅运动支链与固定基座、运动平台间的连接方式为：第四机架与固定基座固连，第一辅运动支链中的转动副X与运动平台以转动副形式连接；

第二辅运动支链与固定基座、运动平台间的连接方式为：机架与固定基座固连，第二辅运动支链中的虎克铰V与运动平台间以虎克铰形式连接；

在上述第一主运动支链、第二主运动支链、第三主运动支链、第一辅运动支链与第二辅运动支链中选取三条支链与固定基座、运动平台相连，且需保证：

a、至少包含第一主运动支链、第二主运动支链或第三主运动支链中的一条运动支链；

b、不能同时包含一个第二主运动支链和一个第一辅运动支链；

c、不能同时包含两个第一辅运动支链；

d、不能同时包含两个第一主运动支链和一个第一辅运动支链。

2.如权利要求1所述一种模块化二自由度虚拟转心并联机构，其特征在于：所述第一主运动支链、第二主运动支链、第三主运动支链、第一辅运动支链、第二辅运动支链中各连杆轴线共面。

3.如权利要求1所述一种模块化二自由度虚拟转心并联机构，其特征在于：所述第一主运动支链、第二主运动支链、第三主运动支链、第二辅运动支链中各转动副转动过程中始终保持：第一主运动支链的第一连杆A与第一连杆C、第一连杆B与第一连杆D平行；第二主运动支链的第二连杆A与第二连杆C、第二连杆B与第二连杆D平行；第三主运动支链的第三连杆A、第三连杆E与第三连杆C平行、第三连杆B、第三连杆D与第三连杆F平行；

第二辅运动支链的第五连杆A、第五连杆E与第五连杆C间，以及第五连杆B、第五连杆D间平行。

4.如权利要求1所述一种模块化二自由度虚拟转心并联机构，其特征在于：所述与固定基座、运动平台相连的三个运动支链中的机架轴线相交于点O。

5.如权利要求4所述一种模块化二自由度虚拟转心并联机构，其特征在于：所述与固定基座、运动平台相连的三个运动支链以点O为轴心呈相互具有120°夹角。

6.如权利要求1所述一种模块化二自由度虚拟转心并联机构，其特征在于：所述固定基座、运动平台上均开有中间孔。

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