CN104534244B

CN104534244B - 一种基于差动原理的二自由度并联转动平台

Info

Publication number: CN104534244B
Application number: CN201410838359.6A
Authority: CN
Inventors: 裴旭; 方必路; 李承武; 侯振兴
Original assignee: Beihang University
Current assignee: Quanzhou Home Bi Furniture Co., Ltd.
Priority date: 2014-12-30
Filing date: 2014-12-30
Publication date: 2016-03-16
Anticipated expiration: 2034-12-30
Also published as: CN104534244A

Abstract

本发明公开了一种基于差动原理的二自由度并联转动平台，该转动平台通过L形支架(4)实现A锥齿轮(1)与B锥齿轮(2)为垂直安装，且外齿啮合；负载安装在A锥齿轮(1)的圆盘上，且负载位于内套筒(9)的中空部位；两个驱动组件对称安装在支撑组件(5)两侧，支撑组件(5)的中部安装有外套筒(8)、内套筒(9)，外套筒(8)套接在内套筒(9)的一端，两个套筒上安装有滚珠轴承。该转动平台可实现负载的旋转和俯仰运动，这两种运动是通过一对轴线相互垂直的锥齿轮机构来实现，且这两种运动是基于差动原理的。本发明的并联转动平台整体体积较小、惯量小、转动速度高、负载能力强、且是中空结构。

Description

一种基于差动原理的二自由度并联转动平台

技术领域

本发明涉及一种二自由度转动平台，更特别地说，是指一种基于差动原理的二自由度并联转动平台。

背景技术

差动机构是将两个有差异的或独立的运动合成为一个运动，或者将一个运动分解为两个有差异的运动的机构。差动机构有各种具体型式，可以用齿轮、螺旋、链条或钢索等组成，常用于汽车、拖拉机、起重机、测微器和天文仪器等中，起增力、微动、运动分解或合成、误差补偿等作用。

转台是一种复杂的光机电一体的现代化设备，在航天、航空、军事和制造业中都有重要的应用。二自由度转台是众多转台中的一种，在工业和军事上被广泛运用于对目标跟踪、瞄准。

现有成熟应用的转台多是基于串联机构的，传统的串联机构是多个运动副依次串联而成的一个开链式机构，这种机构本身存在着承载能力弱、刚度低、误差大、运动质量大及精度低等缺点。而并联机构有承载能力强、刚度高、误差小、运动质量小及精度高等优点，所以并联转动平台有其自身的优势。

从应用上来说，目前高速和高负载的转台体积、质量偏大，但在一些领域又需要转台的体积、质量比较小但对速度和负载又有一定要求。比如目前的摄影技术就需要一种可以捕捉动态图像的转台，但需要转台的体积和质量都比较小。在一些精密机械领域也需要高速和高负载的转台。如果转台整体是中空结构的，那将给转台的应用带来很大的方便，比如可以把中空部分当做激光的光路，或在中空部分内置一些其它设备。

发明内容

本发明涉及一种基于差动原理的二自由度并联转动平台，该转动平台将差动机构与转动机构进行组合可实现负载的旋转和俯仰运动，这两种运动是通过一对轴线相互垂直的锥齿轮来实现，且这两种运动是基于差动原理的。本发明的并联转动平台整体体积较小、惯量小、转动速度高、负载能力强、且是中空结构。

本发明的一种基于差动原理的二自由度并联转动平台，该平台包括有A锥齿轮(1)、B锥齿轮(2)、固定负载组件(3)、L形支架(4)、支撑组件(5)、第一驱动组件(6)、第二驱动组件(7)、外套筒(8)、内套筒(9)、以及套接在套筒上的滚珠轴承(10A、10B、10C、10D)；

固定负载组件(3)包括有负载(3D)、U形支架(3E)、DB螺钉(3F)；U形支架(3E)上设有横梁(3E1)，该横梁(3E1)上设有供安装负载(3D)连接端的DB通孔(3E2)；U形支架(3E)的两个固定端上分别设有通孔，该通孔用于DB螺钉(3F)穿过，穿过通孔后的DB螺钉(3F)螺纹连接在A锥齿轮(1)的圆盘(1A)的DB螺纹孔(1C)中；

L形支架(4)上设有第一支撑臂(4A)、第二支撑臂(4B)；第一支撑臂(4A)上设有CD通孔(4A1)，该CD通孔(4A1)用于A锥齿轮(1)的连接轴(4C2)穿过；CD通孔(4A1)的圆周设有CA螺纹孔(4A2)，DA螺钉(4D)的一端穿过连轴件(4C)上的DA通孔(4C1)后螺纹连接在该CA螺纹孔(4A2)中，实现连轴件(4C)固定在第一支撑臂(4A)上；第二支撑臂(4B)上设有CA通孔(4B1)、外臂A梁(4B4)、外臂B梁(4B5)；外臂A梁(4B4)上设有CB通孔(4B2)；外臂B梁(4B5)上设有CC通孔(4B3)；该CA通孔(4B1)用于外套筒(8)的AA圆环段(8A)穿过，且通过在CB通孔(4B2)、CC通孔(4B3)中放置销钉，实现外套筒(8)的AA圆环段(8A)与第二支撑臂(4B)固定；

连轴件(4C)上设有底盘(4C4)和连接轴(4C2)；底盘(4C4)上设有DA通孔(4C1)，该DA通孔(4C1)用于DA螺钉(4D)穿过，穿过后的DA螺钉(4D)连接在L形支架(4)的第一支撑臂(4A)的CA螺纹孔(4A2)中；连接轴(4C2)的端部设有DA螺纹孔(4C3)，该DA螺纹孔(4C3)用于连接DC螺钉(3C)；

支撑组件(5)包括有底座(50)、A面板(51)、B面板(52)、C面板(53)、A支撑连接块(54)、B支撑连接块(55)、C支撑连接块(56)、D支撑连接块(57)、A支撑板(58)、B支撑板(59)；其中，A支撑连接块(54)、B支撑连接块(55)、C支撑连接块(56)和D支撑连接块(57)的结构相同，支撑连接块上设有AB通孔(56A)，该AB通孔(56A)用于A长螺钉(10E)穿过；其中，A支撑板(58)和B支撑板(59)的结构相同，支撑板上设有AG通孔(59A)，该AG通孔(59A)用于B长螺钉(10F)穿过；

底座(50)上设有AF通孔(50B)，该AF通孔(50B)用于放置第二驱动组件(7)的第二电机(7D)，底座(50)上设有用于B长螺钉(10F)一端螺纹连接的AB螺纹孔(50C)，用于安装第一驱动组件(6)的电机座(6E)的AC螺纹孔(50E)，底座(50)的中部设有D轴承孔(50A)，该D轴承孔(50A)用于安装D滚珠轴承(10D)，底座(50)的底部四角分别设有底凸台(50D)；

A面板(51)上设有用于A长螺钉(10E)穿过的AA通孔(51B)，A面板(51)的中部设有A轴承孔(51A)，该A轴承孔(51A)用于安装A滚珠轴承(10A)；

B面板(52)上设有用于B长螺钉(10F)穿过的AD通孔(52B)、以及螺纹连接A长螺钉(10E)一端的AA螺纹孔(52C)，B面板(52)的中部设有AC通孔(52A)，B面板(52)的一端设有AA沉头腔(52D)，该AA沉头腔(52D)内用于放置第二驱动组件(7)的第二电机(7D)；

C面板(53)上设有用于B长螺钉(10F)穿过的AE通孔(53B)，C面板(53)的中部设有B轴承孔(53A)、内凸台(53D)、C轴承孔(53C)，内凸台(53D)在B轴承孔(53A)与C轴承孔(53C)之间，该B轴承孔(53A)用于安装B滚珠轴承(10B)，该C轴承孔(53C)用于安装C滚珠轴承(10C)；

第一驱动组件(6)包括有第一外齿轮(6A)、第二外齿轮(6B)、第一传送带(6C)、第一电机(6D)、电机座(6E)；电机座(6E)安装在支撑组件(5)的底座(50)一端上，电机座(6E)上安装有第一电机(6D)，第一电机(6D)的输出轴上连接有第一外齿轮(6A)，第一外齿轮(6A)与第二外齿轮(6B)之间啮合有第一传送带(6C)，第二外齿轮(6B)套接在内套筒(9)的BD圆环段(9D)上；

第二驱动组件(7)包括有第三外齿轮(7A)、第四外齿轮(7B)、第二传送带(7C)、第二电机(7D)；第二电机(7D)安装在B面板(52)一端的沉头腔(52D)中，第二电机(7D)的输出轴上连接有第三外齿轮(7A)，第三外齿轮(7A)与第四外齿轮(7B)之间啮合有第二传送带(7C)，第四外齿轮(7B)套接在外套筒(8)的AC圆环段(8C)上；

外套筒(8)从上至下顺次设有AA圆环段(8A)、AB圆环段(8B)、AC圆环段(8C)、AA凸圆环段(8F)、AD圆环段(8D)和AE圆环段(8E)；外套筒(8)的中部是中心通孔(8G)，该中心通孔(8G)用于放置内套筒(9)的BA圆环段(9A)；AC圆环段(8C)上套接有A滚珠轴承(10A)；AE圆环段(8E)上套接有B滚珠轴承(10B)；AC圆环段(8C)上套接有第四外齿轮(7B)；AA圆环段(8A)上设有AA销孔(8A1)，通过在该AA销孔(8A1)中放置销钉，实现L形支架(4)与外套筒(8)的固定；AC圆环段(8C)上设有AB销孔(8C1)，通过在该AB销孔(8C1)中放置销钉，实现第二驱动组件(7)中的第四外齿轮(7B)与外套筒(8)的固定；

内套筒(9)从上至下顺次设有BA圆环段(9A)、BB圆环段(9B)、BC圆环段(9C)、BA凸圆环段(9F)、BD圆环段(9D)和BE圆环段(9E)；BB圆环段(9B)上套接有C滚珠轴承(10C)；BE圆环段(9E)上套接有D滚珠轴承(10D)；BD圆环段(9D)上套接有第二外齿轮(6B)；BA圆环段(9A)上设有BA销孔(9A1)，通过在该BA销孔(9A1)中放置销钉，实现B锥齿轮(4)与内套筒(9)的固定；BD圆环段(9D)上设有BB销孔(9D1)，通过在该BB销孔(9D1)中放置销钉，实现第一驱动组件(6)中的第二外齿轮(6B)与内套筒(9)的固定；

A锥齿轮(1)上设有锥形齿、圆盘(1A)，圆盘(1A)上设有轴承通孔(1B)、DB螺纹孔(1C)；该轴承通孔(1B)用于放置AA滚珠轴承(3A)、AB滚珠轴承(3B)，AA滚珠轴承(3A)、AB滚珠轴承(3B)套接在连轴件(4C)的连接轴(4C2)上；该DB螺纹孔(1C)用于放置DB螺钉(3F)；

B锥齿轮(2)上设有锥形齿、连接头(2A)，该连接头(2A)通过销钉固定在内套筒(9)的BA圆环段(9A1)上。

本发明基于差动原理的二自由度并联转动平台的优点在于：

①本发明设计的基于差动原理的二自由度并联转动平台采用并联机构，驱动部件放在了基座上，使整个转台的运动质量减小。整个转台有整体体积小、惯量小、转动速度高、负载能力强的特点。

②此转台可实现负载的旋转和俯仰运动，这两种运动是基于差动原理的，所以可以使转台的负载能力更强，运动性能更好。

③此转台是中空结构的，中空结构可以满足一些特殊场所的应用，比如瞄准、摄影等。中空结构拓展了其应用场所与范围。

附图说明

图1是本发明基于差动原理的二自由度并联转动平台的正视图。

图1A是本发明基于差动原理的二自由度并联转动平台的结构图。

图1B是本发明基于差动原理的二自由度并联转动平台的另一视角结构图。

图1C是本发明基于差动原理的二自由度并联转动平台的部分剖视结构图。

图1D是本发明基于差动原理的二自由度并联转动平台的内部结构图。

图1E是本发明基于差动原理的二自由度并联转动平台的内部结构分解图。

图2是本发明支撑组件的分解图。

图3是本发明驱动部分的结构图。

图4是本发明L形支架的结构图。

图5是本发明锥齿轮与固定负载组件的分解图。

1.A锥齿轮	1A.圆盘	1B.轴承通孔
			1C.DB螺纹孔	2.B锥齿轮	2A.连接头
3.固定负载组件	3A、AA滚珠轴承	3B、AB滚珠轴承
			3C.DC螺钉	3D.负载	3E.U形支架
3E1.横梁	3E2.DB通孔	3F.DB螺钉
			4.L形支架	4A.第一支撑臂	4A1.CD通孔
4A2.CA螺纹孔	4B.第二支撑臂	4B1.CA通孔
			4B2.CB通孔	4B3.CC通孔	4B4.外臂A梁
4B5.外臂B梁	4C.连轴件	4C1.DA通孔
			4C2.连接轴	4C3.DA螺纹孔	4C4.底盘
4D.DA螺钉	5.支撑组件	50.底座
			50A.D轴承孔	50B.AF通孔	50C.AB螺纹孔
50D.底凸台	50E.AC螺纹孔	51.A面板
			51A.A轴承孔	51B.AA通孔	52.B面板
52A.AC通孔	52B.AD通孔	52C.AA螺纹孔
			52D.AA沉头腔	53.C面板	53A.B轴承孔
53B.AE通孔	53C.C轴承孔	53D.内凸台
			54.A支撑连接块	55.B支撑连接块	56.C支撑连接块
56A.AB通孔	57.D支撑连接块	58.A支撑板
			59.B支撑板	59A.AG通孔	6.第一驱动组件

6A.第一外齿轮	6B.第二外齿轮	6C.第一传送带
			6D.第一电机	6E.电机座	7.第二驱动组件
7A.第三外齿轮	7B.第四外齿轮	7C.第二传送带
			7D.第二电机	8.外套筒	8A.AA圆环段
8A1.AA销孔	8B.AB圆环段	8C.AC圆环段
			8C1.AB销孔	8D.AD圆环段	8E.AE圆环段
8F.AA凸圆环段	8G.中心通孔	9.内套筒
			9A.BA圆环段	9A1.BA销孔	9B.BB圆环段
9C.BC圆环段	9D.BD圆环段	9D1.BB销孔
			9E.AE圆环段	9F.BA凸圆环段	10A.A滚珠轴承
10B.B滚珠轴承	10C.C滚珠轴承	10D.D滚珠轴承
			10E.A长螺钉	10F.B长螺钉

具体实施方式

下面将结合附图对本发明做进一步的详细说明。

参见图1、图1A、图1B、图1C、图1D、图1E所示，本发明设计的一种基于差动原理的二自由度并联转动平台，该平台包括有A锥齿轮1、B锥齿轮2、固定负载组件3、L形支架4、支撑组件5、第一驱动组件6、第二驱动组件7、外套筒8、内套筒9、以及套接在套筒上的滚珠轴承(10A、10B、10C、10D)。

在本发明中，A锥齿轮1、B锥齿轮2和L形支架4形成差动机构部分；支撑组件5、第一驱动组件6、第二驱动组件7、外套筒8、内套筒9、以及套接在套筒上的滚珠轴承(10A、10B、10C、10D)形成转动机构部分。

L形支架4

参见图1、图1A、图1B、图1C、图3、图4所示，L形支架4上设有第一支撑臂4A、第二支撑臂4B。

参见图5所示，连轴件4C上设有底盘4C4和连接轴4C2；底盘4C4上设有DA通孔4C1，该DA通孔4C1用于DA螺钉4D穿过，穿过后的DA螺钉4D连接在L形支架4的第一支撑臂4A的CA螺纹孔4A2中；连接轴4C2的端部设有DA螺纹孔4C3，该DA螺纹孔4C3用于连接DC螺钉3C。

第一支撑臂4A上设有CD通孔4A1，该CD通孔4A1用于A锥齿轮1的连接头穿过；CD通孔4A1的圆周设有CA螺纹孔4A2，DA螺钉4D的一端穿过连轴件4C上的DA通孔4C1后螺纹连接在该CA螺纹孔4A2中，实现连轴件4C固定在第一支撑臂4A上。

第二支撑臂4B上设有CA通孔4B1、外臂A梁4B4、外臂B梁4B5；外臂A梁4B4上设有CB通孔4B2；外臂B梁4B5上设有CC通孔4B3；该CA通孔4B1用于外套筒8的AA圆环段8A穿过，且通过在CB通孔4B2、CC通孔4B3中放置销钉，实现外套筒8的AA圆环段8A与第二支撑臂4B固定。

支撑组件5

参见图1、图1A、图1B、图1C、图2所示，支撑组件5包括有底座50、A面板51、B面板52、C面板53、A支撑连接块54、B支撑连接块55、C支撑连接块56、D支撑连接块57、A支撑板58、B支撑板59。其中，A支撑连接块54、B支撑连接块55、C支撑连接块56和D支撑连接块57的结构相同，支撑连接块上设有AB通孔56A，该AB通孔56A用于A长螺钉10E穿过。其中，A支撑板58和B支撑板59的结构相同，支撑板上设有AG通孔59A，该AG通孔59A用于B长螺钉10F穿过。

底座50上设有AF通孔50B，该AF通孔50B用于放置第二驱动组件7的第二电机7D，底座50上设有用于B长螺钉10F一端螺纹连接的AB螺纹孔50C，用于安装第一驱动组件6的电机座6E的AC螺纹孔50E，底座50的中部设有D轴承孔50A，该D轴承孔50A用于安装D滚珠轴承10D，底座50的底部四角分别设有底凸台50D。

A面板51上设有用于A长螺钉10E穿过的AA通孔51B，A面板51的中部设有A轴承孔51A，该A轴承孔51A用于安装A滚珠轴承10A。

B面板52上设有用于B长螺钉10F穿过的AD通孔52B、以及螺纹连接A长螺钉10E一端的AA螺纹孔52C，B面板52的中部设有AC通孔52A，B面板52的一端设有AA沉头腔52D，该AA沉头腔52D内用于放置第二驱动组件7的第二电机7D。

C面板53上设有用于B长螺钉10F穿过的AE通孔53B，C面板53的中部设有B轴承孔53A、内凸台53D、C轴承孔53C，内凸台53D在B轴承孔53A与C轴承孔53C之间，该B轴承孔53A用于安装B滚珠轴承10B，该C轴承孔53C用于安装C滚珠轴承10C。

在本发明中，支撑组件5的装配为将2个支撑板(58、59)相对放置在底座50上，压上C面板53，再压上B面板52，然后用B长螺钉10F穿过AD通孔52B、AE通孔53B、AG通孔59A后，螺纹连接在底座50的AB螺纹孔50C中；将四个支撑连接块两两相对放置在B面板52上，压上A面板51，然后用A长螺钉10E穿过AA通孔51B、AB通孔56A后，螺纹连接在B面板52的AA螺纹孔52C中。

第一驱动组件6

参见图1、图1A、图1B、图1C、图1D、图1E、图3所示，第一驱动组件6包括有第一外齿轮6A、第二外齿轮6B、第一传送带6C、第一电机6D、电机座6E；电机座6E安装在支撑组件5的底座50一端上，电机座6E上安装有第一电机6D，第一电机6D的输出轴上连接有第一外齿轮6A，第一外齿轮6A与第二外齿轮6B之间啮合有第一传送带6C，第二外齿轮6B套接在内套筒9的BD圆环段9D上。

在本发明中，第一电机6D的转动通过第一外齿轮6A、第一传送带6C传递到第二外齿轮6B上，第二外齿轮6B通过销钉和内套筒9连接，内套筒9通过销钉和B锥齿轮2连接，最终第一电机6D的转动传递到了B锥齿轮2上，实现绕旋转中心线的转动，如图1所示。

在本发明中，第一电机6D可以选用上海鸣志步进电机，型号为SSM23S-3RG。

第二驱动组件7

参见图1、图1A、图1B、图1C、图1D、图1E、图3所示，第二驱动组件7包括有第三外齿轮7A、第四外齿轮7B、第二传送带7C、第二电机7D；第二电机7D安装在B面板52一端的沉头腔52D中，第二电机7D的输出轴上连接有第三外齿轮7A，第三外齿轮7A与第四外齿轮7B之间啮合有第二传送带7C，第四外齿轮7B套接在外套筒8的AC圆环段8C上。

在本发明中，第二电机7D的转动通过第三外齿轮7A、第二传送带7C传递到第四外齿轮7B上，第四外齿轮7B通过销钉和外套筒8连接，外套筒8通过销钉和L形支架4连接，最终第二电机7D的转动传递到了L形支架4上，L形支架4通过连轴件4C和A锥齿轮1连接，最终第二电机7D的转动传递到了A锥齿轮1上，实现绕俯仰中心线的转动，如图1所示。

在本发明中，第二电机7D可以选用上海鸣志步进电机，型号为SSM23S-3RG。

在本发明中，在第一电机6D和第二电机7D提供的驱动力下，使得A锥齿轮1和B锥齿轮2绕各自的中心线运动。A锥齿轮1和B锥齿轮2通过锥形齿啮合，因此该转动平台可实现负载的旋转和俯仰运动。

外套筒8

参见图1B、图1C、图1D所示，外套筒8从上至下顺次设有AA圆环段8A、AB圆环段8B、AC圆环段8C、AA凸圆环段8F、AD圆环段8D和AE圆环段8E；外套筒8的中部是中心通孔8G，该中心通孔8G用于放置内套筒9的BA圆环段9A。AC圆环段8C上套接有A滚珠轴承10A；AE圆环段8E上套接有B滚珠轴承10B。AC圆环段8C上套接有第四外齿轮7B。

AA圆环段8A上设有AA销孔8A1，通过在该AA销孔8A1中放置销钉，实现L形支架4与外套筒8的固定。

AC圆环段8C上设有AB销孔8C1，通过在该AB销孔8C1中放置销钉，实现第二驱动组件7中的第四外齿轮7B与外套筒8的固定。

内套筒9

参见图1B、图1C、图1D所示，内套筒9从上至下顺次设有BA圆环段9A、BB圆环段9B、BC圆环段9C、BA凸圆环段9F、BD圆环段9D和BE圆环段9E；BB圆环段9B上套接有C滚珠轴承10C；BE圆环段9E上套接有D滚珠轴承10D。BD圆环段9D上套接有第二外齿轮6B。

BA圆环段9A上设有BA销孔9A1，通过在该BA销孔9A1中放置销钉，实现B锥齿轮4与内套筒9的固定。

BD圆环段9D上设有BB销孔9D1，通过在该BB销孔9D1中放置销钉，实现第一驱动组件6中的第二外齿轮6B与内套筒9的固定。

A锥齿轮1

参见图1、图1A、图1B、图1C、图5所示，A锥齿轮1上设有锥形齿、圆盘1A，圆盘1A上设有轴承通孔1B、DB螺纹孔1C；该轴承通孔1B用于放置AA滚珠轴承3A、AB滚珠轴承3B，AA滚珠轴承3A、AB滚珠轴承3B套接在连轴件4C的连接轴4C2上；该DB螺纹孔1C用于放置DB螺钉3F。

在本发明中，通过DB螺钉3F将U形支架3E固定在圆盘1A上。U形支架3E的横梁3E1上安装有负载3D。

B锥齿轮2

参见图1、图1A、图1B、图1C、图5所示，B锥齿轮2上设有锥形齿、连接头2A，该连接头2A通过销钉固定在内套筒9的BA圆环段9A1上。

固定负载组件3

参见图1、图1B、图1C、图5所示，固定负载组件3包括有负载3D、U形支架3E、DB螺钉3F。

U形支架3E上设有横梁3E1，该横梁3E1上设有供安装负载3D连接端的DB通孔3E2；U形支架3E的两个固定端上分别设有通孔，该通孔用于DB螺钉3F穿过，穿过通孔后的DB螺钉3F螺纹连接在A锥齿轮1的圆盘1A的DB螺纹孔1C中。通过DB螺钉3F将U形支架3E固定在A锥齿轮1上，从而实现负载3D绕俯仰中心线运动。

在本发明中，负载3D可以是光学器件，如镜子。

俯仰运动部分：

参见图1所示，在本发明中称位的俯仰中心线是指连轴件4C的连接轴4C2的中心轴线。在第二电机7D输出的驱动条件下，第二传送带7C将第三外齿轮7A的运动传递给第四外齿轮7B，第四外齿轮7B的运动带着外套筒8运动，外套筒8与L形支架4固定连接，致使L形支架4运动；L形支架4上安装有A锥齿轮1，A锥齿轮1上安装有负载3D；从而使得负载3D在第二电机7D的驱动下，实现了360°的俯仰运动。

旋转运动部分：

参见图1所示，在本发明中称位的旋转中心线是指内套筒9的中心轴线。在第一电机6D输出的驱动条件下，第一传送带6C将第一外齿轮6A的运动传递给第二外齿轮6B，第二外齿轮6B的运动带着内套筒9作360°的旋转运动(即绕旋转中心线作旋转运动)；由于B锥齿轮2通过销钉固定在内套筒9的BA圆环段9A上；致使B锥齿轮2也作360°的旋转运动。

在本发明中，旋转运动的中心轴线与俯仰运动的中心轴线相交于载荷腔的质心点(即虚拟转动中心点)，可实现安装在本发明串联转台上的负载的空间俯仰和旋转两个自由度的转动，而且有效承载的负载更大。

Claims

1.一种基于差动原理的二自由度并联转动平台，其特征在于：该平台包括有A锥齿轮(1)、B锥齿轮(2)、固定负载组件(3)、L形支架(4)、支撑组件(5)、第一驱动组件(6)、第二驱动组件(7)、外套筒(8)、内套筒(9)、以及套接在套筒上的滚珠轴承(10A、10B、10C、10D)；

2.根据权利要求1所述的基于差动原理的二自由度并联转动平台，其特征在于：在第一电机(6D)和第二电机(7D)提供的驱动力下，使得A锥齿轮(1)和B锥齿轮(2)绕各自的中心线运动；A锥齿轮(1)和B锥齿轮(2)通过锥形齿啮合，因此该转动平台可实现负载的旋转和俯仰运动。

3.根据权利要求1所述的基于差动原理的二自由度并联转动平台，其特征在于：A锥齿轮(1)、B锥齿轮(2)和L形支架(4)形成差动机构部分；支撑组件(5)、第一驱动组件(6)、第二驱动组件(7)、外套筒(8)、内套筒(9)、以及套接在套筒上的滚珠轴承(10A、10B、10C、10D)形成转动机构部分。

4.根据权利要求1所述的基于差动原理的二自由度并联转动平台，其特征在于：负载(3)绕俯仰中心线完成360度俯仰运动；负载(3)绕旋转中心线完成360度旋转运动。