CN103770104B - 一种具有两转一移三自由度的空间串并联机构 - Google Patents

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Abstract

一种具有两转一移三自由度的空间串并联机构，其由定平台、动平台、左支链、右支链、中间支链构成，左支链是由五个运动副构成，左支链中左多副杆通过移动副P1与定平台连接，且左多副杆通过四个转动副与动平台连接，右支链是由四个运动副构成，右支链中右多副杆通过球副S1与动平台连接，该右多副杆通过两个转动副一个移动副与定平台连接，上述两个转动副靠近右多副杆，移动副与定平台相连，中间支链是由三个转动副构成，该三个转动副的轴线相互平行，中间支链的两端分别与左多副杆和右多副杆连接。本发明结合了串联机构与并联机构的优点，工作空间大，承载能力强，可应用于运动模拟器，坐标测量机和微操作机械手等。

Description

一种具有两转一移三自由度的空间串并联机构
技术领域
本发明属于机器人领域，特别涉及一种空间串并联机构。
背景技术
具有两转一移三自由度的机构可广泛应用于运动模拟器，坐标测量机，微操作机械手，加工中心的主轴头等。现有的两转一移三自由度机构大多为并联机构如专利US6431802、CN101049699A、CN20165978U、CN201389855Y中提到的机构，这些机构都存在伴随运动，致使运动学模型复杂，实时控制、标定困难；专利CN102126217A和CN203092548U中提到的并联机构解决了上述问题，但存在工作空间较小，驱动安装位置受限的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构简单、无过度约束、加工制造方便的两转一移三自由度的空间串并联机构。
本发明主要包括定平台、动平台、连接这两个平台的左支链、右支链以及连接左右支链的中间支链，其中，左支链是由五个运动副构成，该支链中的移动副P1与定平台连接，该移动副P1通过左多副杆与转动副R1连接，转动副R1通过连杆与转动副R2连接，该转动副R2通过连杆与转动副R3连接，该转动副R3通过连杆与转动副R4连接，该转动副R4与动平台连接；该四个转动副中靠近动平台的转动副R3和转动副R4的轴线交于一点，靠近左多副杆的转动副R1、转动副R2和转动副R3的轴线相互平行；右支链是由四个运动副构成，该支链中的移动副P2与定平台连接，该移动副P2通过连杆与转动副R5连接，该转动副R5通过连杆与转动副R6连接，该转动副R6通过右多副杆与球副S1连接，该球副S1与动平台连接；上述转动副R5和转动副R6的轴线相互平行，上述移动副P2的运动方向垂直于上述转动副R5和转动副R6的轴线；中间支链是由三个转动副构成，该支链中转动副R7与左多副杆连接，该转动副R7通过连杆与转动副R8连接，该转动副R8通过连杆与转动副R9连接，该转动副R9与右多副杆连接，上述中间支链的三个转动副的轴线相互平行但不共线。
所述的右支链中的转动副R5和转动副R6的轴线与左支链中的转动副R1、转动副R2、转动副R3和转动副R4的轴线不平行。
所述的中间支链中的转动副R7、转动副R8和转动副R9的轴线分别与左支链中的转动副R1、转动副R2、转动副R3和转动副R4的轴线以及右支链中的转动副R5和转动副R6的轴线不平行。
本发明与现有技术相比具有突出的优点：
能够获得的大的工作空间，刚度高，承载能力高；制造和装配容易，驱动副的选取方式灵活。
附图说明
图1是本发明实施例1的立体示意简图。
具体实施方式
在图1所示的两转一移三自由度的空间串并联机构立体示意图中，左支链中的移动副P1与定平台1连接，该移动副P1通过左多副杆2与转动副R1连接，该转动副R1通过连杆3与转动副R2连接，该转动副R2通过连杆4与转动副R3连接，该转动副R3通过连杆5与转动副R4连接，该转动副R4与动平台11连接；该四个转动副中靠近动平台的转动副R3和转动副R4的轴线交于一点，靠近左多副杆的转动副R1、转动副R2和转动副R3的轴线相互平行。右支链中的移动副P2与定平台连接，该移动副P2通过连杆6与转动副R5连接，该转动副R5通过连杆7与转动副R6连接，该转动副R6通过右多副杆8与球副S1连接，该球副S1与动平台连接；上述转动副R5和转动副R6的轴线相互平行，上述移动副P2的运动方向垂直于上述转动副R5和转动副R6的轴线。中间支链的两端分别通过转动副R7和转动副R9与上述左多副杆和右多副杆连接，上述转动副R7通过连杆9与转动副R8连接，该转动副R8通过连杆10与上述转动副R9连接；上述中间支链的三个转动副的轴线相互平行但不共线。
所述的右支链中的转动副R5和转动副R6的轴线与左支链中的转动副R1、转动副R2、转动副R3和转动副R4的轴线不平行。
所述的中间支链中的转动副R7、转动副R8和转动副R9的轴线分别与左支链中的转动副R1、转动副R2、转动副R3和转动副R4的轴线以及右支链中的转动副R5和转动副R6的轴线不平行。

Claims (3)

1.一种具有两转一移三自由度的空间串并联机构，其由定平台、动平台、左支链、右支链、中间支链构成，其特征在于：左支链是由五个运动副构成，该支链中的移动副P1与定平台连接，该移动副P1通过左多副杆与转动副R1连接，转动副R1通过连杆与转动副R2连接，该转动副R2通过连杆与转动副R3连接，该转动副R3通过连杆与转动副R4连接，该转动副R4与动平台连接；该四个转动副中靠近动平台的转动副R3和转动副R4的轴线交于一点，靠近左多副杆的转动副R1、转动副R2和转动副R3的轴线相互平行；右支链是由四个运动副构成，该支链中的移动副P2与定平台连接，该移动副P2通过连杆与转动副R5连接，该转动副R5通过连杆与转动副R6连接，该转动副R6通过右多副杆与球副S1连接，该球副S1与动平台连接；上述转动副R5和转动副R6的轴线相互平行，上述移动副P2的运动方向垂直于上述转动副R5和转动副R6的轴线；中间支链是由三个转动副构成，该支链中转动副R7与上述左多副杆连接，该转动副R7通过连杆与转动副R8连接，该转动副R8通过连杆与转动副R9连接，该转动副R9与上述右多副杆连接，上述中间支链中的三个转动副的轴线相互平行但不共线。
2.根据权利要求1所述的一种具有两转一移三自由度的空间串并联机构，其特征在于：所述的右支链中的转动副R5和转动副R6的轴线与左支链中的转动副R1、转动副R2、转动副R3和转动副R4的轴线不平行。
3.根据权利要求1所述的一种具有两转一移三自由度的空间串并联机构，其特征在于：所述的中间支链中的转动副R7、转动副R8和转动副R9的轴线分别与左支链中的转动副R1、转动副R2、转动副R3和转动副R4的轴线以及右支链中的转动副R5和转动副R6的轴线不平行。
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