CN105856193A - 一种存在两条连续转动轴线的二自由度转动并联机构 - Google Patents

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    • B25J9/003—Programme-controlled manipulators having parallel kinematics
    • B25J9/0072—Programme-controlled manipulators having parallel kinematics of the hybrid type, i.e. having different kinematics chains

Abstract

一种存在两条连续转动轴线的二自由度转动并联机构，其包括定平台、动平台以及连接这两个平台的三条支链。第一、第二支链均由上、下两个连杆组成，第一支链上连杆和下连杆分别通过球副和虎克铰与动平台和定平台连接，第二支链上连杆和下连杆均通过转动副与动平台和定平台连接，这两支链的上、下连杆均通过移动副连接，第三支链连杆两端分别通过虎克铰和转动副与动平台和定平台连接。其中第二支链中连接动平台的转动副轴线与第三支链中虎克铰连接动平台的转动轴线重合，第二支链中连接定平台的转动副轴线与第三支链的转动副轴线平行。本发明存在两条连续转动轴线，运动学标定和控制容易实现，且含有的单自由度运动副数目少，机构整体刚度高。

Description

一种存在两条连续转动轴线的二自由度转动并联机构
技术领域
本发明属于机器人领域，特别涉及一种并联机构。
背景技术
二自由度转动并联机构是少自由度并联机构一个重要分支，它在很多场合，诸如船舶、车辆和飞行器上的平台姿态调整与自稳定，医疗器械、摄像机和望远镜定位，以及天线和太阳能电池板方位跟踪等领域，都有非常大的应用前景。二自由度转动并联机构包括二自由度球面机构和无汇交点二自由度转动并联机构，其中二自由度球面并联机构的两条转动轴线均是连续的，但是必须满足转动副轴线汇交于一定点的几何要求，加工制造非常困难；而现有的无汇交点二自由度并联机构存在两条连续转轴的还为数不多，大都是有一条仅包含虎克铰的约束分支，如中国专利CN200710061909.8提出的机构等，且含有的单自由度运动副数目多，整体刚度较低。
发明内容
本发明的目的在于提出了一种单自由度运动副数目少、整体刚度高、无汇交点的存在两条连续转动轴线的二自由度转动并联机构。
本发明的技术方案如下：
本发明包括定平台、动平台以及连接这两个平台的三条支链。其中，第一支链的上连杆的一端通过球副与动平台连接，该上连杆的另一端通过移动副与下连杆的一端连接，该下连杆的另一端通过虎克铰与定平台连接；第二支链的上连杆的一端通过转动副与动平台连接，该上连杆的另一端通过移动副与下连杆的一端连接，该下连杆的另一端通过另一转动副与定平台连接；第三支链的连杆的一端通过虎克铰与动平台连接，该连杆的另一端通过转动副与定平台连接。上述第二支链中连接动平台的转动副轴线与第三支链中虎克铰连接动平台的转动轴线重合，第二支链中连接定平台的转动副轴线与第三支链的转动副轴线相互平行。
本发明与现有技术相比具有如下优点：存在两条连续转动轴线，运动学标定和控制容易实现，且含有的单自由度运动副数目少，机构整体刚度高。
附图说明
附图1是本发明的立体示意简图。
具体实施方式
在图1所示的存在两条连续转动轴线的二自由度转动并联机构示意图中，三条支链连接定平台1和动平台2，第一支链的上连杆4的一端通过球副3与动平台连接，该上连杆的另一端通过移动副5与下连杆6的一端连接，该下连杆的另一端通过虎克铰7与定平台连接；第二支链的上连杆9的一端通过转动副8与动平台连接，该上连杆的另一端通过移动副10与下连杆11的一端连接，该下连杆的另一端通过转动副12与定平台连接；第三支链的连杆14的一端通过虎克铰13与动平台连接，该连杆的另一端通过转动副15与定平台连接。上述第二支链中连接动平台的转动副8轴线与第三支链的虎克铰13连接动平台的轴线重合，第二支链中连接定平台的转动副12轴线与第三支链的转动副15轴线相互平行。

Claims (2)

1.一种存在两条连续转动轴线的二自由度转动并联机构，其包括定平台、动平台以及连接这两个平台的三条支链，其特征在于：第一支链的上连杆的一端通过球副与动平台连接，该上连杆的另一端通过移动副与下连杆的一端连接，该下连杆的另一端通过虎克铰与定平台连接；第二支链的上连杆的一端通过转动副与动平台连接，该上连杆的另一端通过移动副与下连杆的一端连接，该下连杆的另一端通过另一转动副与定平台连接；第三支链的连杆的一端通过虎克铰与动平台连接，该连杆的另一端通过转动副与定平台连接。
2.根据权利要求1所述的存在两条连续转动轴线的二自由度转动并联机构，其特征在于：所述第二支链中连接动平台的转动副轴线与第三支链中虎克铰连接动平台的转动轴线重合，第二支链中连接定平台的转动副轴线与第三支链的转动副轴线相互平行。
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