CN107186699A - 一种具有平面两移动自由度的并联机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有平面两移动自由度的并联机构,包括:驱动组件,驱动组件包括第一驱动单元和第二驱动单元;第一连杆,第一连杆与第一驱动单元相连;第二连杆,第二连杆与第二驱动单元相连;动平台,动平台的两端分别与第一连杆和第二连杆相连以使动平台在参考平面内具有两个移动自由度;机架,第一驱动单元和第二驱动单元分别连接在机架上,以使得第一驱动单元、第二驱动单元、第一连杆、第二连杆、机架和动平台构成空间闭环机构。根据本发明实施例的具有平面两移动自由度的并联机构,可在平面内具有两个移动自由度,结构更加紧凑、简洁,控制灵活,适用于精密操作、加工领域。
Description
技术领域
本发明涉及机械领域,尤其是涉及一种具有平面两移动自由度的并联机构。
背景技术
随着工业水平的发展,机器人和机床的应用需求不断提高,如塑料工业、电子工业、药品工业和食品工业领域内的轻质物料的快速包装、分拣以及搬运等;个性化小型平面数控操作如切割、打印以及雕刻等;制造领域中金属切削、材料焊接以及表面喷涂等。分析表明,针对以上两维点到点以及任意曲线运动,仅需平面两移动自由度即可实现。
传统的平面两自由度机构多采用串联形式实现,存在误差积累、运动部件质量大等问题。与串联机构不同,并联机构是由两个或多个运动学支链构成的闭环结构,具有结构紧凑、刚度高、承载能力大等优点,成为机器人和机床设计的理想选择之一,但相关技术中的并联机构在实现平面两自由度的同时,仍存在一些问题需要解决,如冗余和被动约束支链带来的运动学以及结构复杂性等。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明提出一种具有平面两移动自由度的并联机构,所述具有平面两移动自由度的并联机构可在平面内具有两个移动自由度,结构更加紧凑、简洁,控制灵活,适用于精密操作、加工领域。
根据本发明实施例的具有平面两移动自由度的并联机构,其特征在于,包括:驱动组件,所述驱动组件包括结构相同的第一驱动单元和第二驱动单元;第一连杆,所述第一连杆与所述第一驱动单元相连以在所述第一驱动单元的驱动下在参考平面内运动;第二连杆,所述第二连杆与所述第二驱动单元相连以在所述第二驱动单元的驱动下在所述参考平面内运动;动平台,所述动平台具有与所述参考平面始终垂直的主平面,所述动平台的两端分别与所述第一连杆和所述第二连杆相连以使所述动平台在所述参考平面内具有两个移动自由度,其中所述第一连杆的两端通过相同的运动副分别与所述第一驱动单元和所述动平台相连,所述第二连杆的两端通过相同的运动副分别与所述第二驱动单元和所述动平台相连;机架,所述第一驱动单元和所述第二驱动单元分别连接在所述机架上,以使得所述第一驱动单元、所述第二驱动单元、所述第一连杆、所述第二连杆、所述机架和所述动平台构成空间闭环机构。
根据本发明实施例的具有平面两移动自由度的并联机构,通过利用将两个驱动单元设置在机架上,并通过利用两个连杆与动平台的两端相连后再与两个驱动单元分别相连,从而带动动平台运动,这样第一驱动单元、第二驱动单元、第一连杆、第二连杆、机架和动平台构成空间闭环机构,从而使得本实施例中的并联机构的结构紧凑、简洁,控制灵活,适用于精密操作、加工领域。
根据本发明的一个实施例,所述第一连杆的两端通过第一运动副分别与所述第一驱动单元和所述动平台相连,所述第一运动副包括两个彼此垂直的第一转动副,且两个所述第一运动副中的第一转动副对应平行;所述第二连杆的两端通过第二运动副分别与所述第二驱动单元和所述动平台相连,所述第二运动副包括第二转动副,且两个第二运动副中的第二转动副彼此平行。
根据本发明的一个实施例,所述第一连杆包括并排设置的两个,其中一个所述第一连杆的两端通过第三运动副分别与所述第一驱动单元和所述动平台相连,所述第三运动副包括两个彼此垂直的第三转动副,且两个所述第三运动副中的第三转动副对应平行,另一个所述第一连杆的两端通过第四运动副分别与所述第一驱动单元和所述动平台相连,所述第四运动副包括第四转动副,且两个第四运动副中的第四转动副彼此平行;所述第二连杆包括并排设置的两个,其中一个所述第二连杆的两端通过第五运动副分别与所述第一驱动单元和所述动平台相连,所述第五运动副包括两个彼此垂直的第五转动副,且两个所述第五运动副中的第五转动副对应平行,另一个所述第二连杆的两端通过第六运动副分别与所述第二驱动单元和所述动平台相连,所述第六运动副包括第六转动副,且两个第六运动副中的第六转动副彼此平行。
根据本发明的一个实施例,所述动平台上设有与所述动平台枢转连接的末端执行装置,所述并联机构还包括用于驱动所述末端执行装置自转的转动驱动装置。
可选地,所述转动驱动装置设在所述动平台上且与所述末端执行装置相连。
可选地,所述转动驱动装置设在所述机架上通过转动连杆与所述末端执行装置相连,所述转动连杆的两端分别通过虎克铰与所述第一转动驱动核装置和所述末端执行装置相连。
根据本发明的一个实施例,所述第一驱动单元包括第一电机和在所述参考平面内构成平行四边形的第一运动构件,所述第一运动构件的四个端点依次相连后均为可枢转结构,所述第一运动构件的相邻两个端点位置固定且其中一个与所述第一电机枢转相连,所述第一连杆连接在所述第一运动构件的另外两个端点之间;所述第二驱动单元包括第二电机和在所述参考平面内构成平行四边形的第二运动构件,所述第二运动构件的四个端点依次相连后均为可枢转结构,所述第二运动构件的相邻两个端点位置固定且其中一个与所述第二电机枢转相连,所述第二连杆连接在所述第二运动构件的另外两个端点之间。
可选地,所述第一电机和第二电机并排设在所述机架上,所述第一运动构件的其中两个位置固定的端点设在所述机架上,所述第一运动构件的另外两个相邻的端点之间设有中间平台,所述中间平台与所述第一连杆相连,所述第二运动构件的其中两个位置固定的端点设在所述机架上,所述第二运动构件的另外两个相邻的端点之间设有中间平台,所述中间平台与所述第二连杆相连。
可选地,具有平面两移动自由度的并联机构还包括运动机架,所述运动机架相对于所述机架可前后移动,所述第一运动构件的其中两个位置固定的端点设在所述运动机架上,所述第一运动构件的另外两个相邻的端点之间设有中间平台,所述中间平台与所述第一连杆相连,所述第二运动构件的其中两个位置固定的端点设在所述运动机架上,所述第二运动构件的另外两个相邻的端点之间设有中间平台,所述中间平台与所述第二连杆相连。
根据本发明的一个实施例,所述第一驱动单元包括第三电机和第一丝杆滑块机构,所述第一丝杆滑块机构包括第一丝杆和与所述第一丝杆配合的第一滑块,所述第三电机与所述第一丝杆相连,所述第一连杆连接在所述第一滑块上;所述第二驱动单元包括第四电机和第二丝杆滑块机构,所述第二丝杆滑块机构包括第二丝杆和与所述第二丝杆配合的第二滑块,所述第四电机与所述第二丝杆相连,所述第二连杆连接在所述第二滑块上。
可选地,具有平面两移动自由度的并联机构还包括第一固定轨,所述第一固定轨被构造成所述机架的至少一部分,所述第三电机和所述第四电机相对设在所述第一固定轨的左右两端,所述第一滑块和所述第二滑块可沿所述第一固定轨的长度方向运动。
可选地,具有平面两移动自由度的并联机构还包括:
第二固定轨和第三固定轨,所述第二固定轨和所述第三固定轨并排且彼此平行设置,所述第二固定轨和所述第三固定轨被构造成所述机架的至少一部分,所述第三电机和所述第四电机分别设在所述第二固定轨和所述第三固定轨上,且相向布置,所述第一滑块和所述第二滑块分别沿所述第二固定轨和所述第三固定轨的长度方向可移动。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是根据本发明第一实施例的具有平面两移动自由度的并联机构;
图2是根据本发明第二实施例的具有平面两移动自由度的并联机构;
图3是根据本发明第三实施例的具有平面两移动自由度的并联机构;
图4是根据本发明第四实施例的具有平面两移动自由度的并联机构;
图5是根据本发明第五实施例的具有平面两移动自由度的并联机构;
图6是根据本发明第六实施例的具有平面两移动自由度的并联机构;
图7是根据本发明第七实施例的具有平面两移动自由度的并联机构;
图8是根据本发明第八实施例的具有平面两移动自由度的并联机构;
图9是根据本发明第九实施例的具有平面两移动自由度的并联机构。
附图标记:
并联机构100;
驱动组件1;
第一驱动单元11;第一电机111;第一运动构件112;第一端点1121;第二端点1122;第三端点1123;第四端点1124;第三电机113;第一滑块114;
第二驱动单元12;第二电机121;第二运动构件122;第四电机123;第二滑块124;
第一连杆2;
第二连杆3;
动平台4;主平面41;
机架5;
第一运动副61;第二运动副62;第三运动副63;第四运动副64;第五运动副65;第六运动副66;
末端执行装置7;
转动驱动装置81;转动连杆82;
运动机架9;运动电机91;
第一固定轨101;第二固定轨102;第三固定轨103。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面参考图1-图9描述根据本发明实施例的具有平面两移动自由度的并联机构100。
如图1-图9所示,根据本发明实施例的具有平面两移动自由度的并联机构100包括:驱动组件1、第一连杆2、第二连杆3、动平台4和机架5。
驱动组件1包括结构相同的第一驱动单元11和第二驱动单元12,第一连杆2与第一驱动单元11相连以在第一驱动单元11的驱动下在参考平面内运动,第二连杆3与第二驱动单元12相连以在第二驱动单元12的驱动下在上述的参考平面内运动,动平台4具有与参考平面始终垂直的主平面41,动平台4的两端分别与第一连杆2和第二连杆3相连以使动平台4在参考平面内具有两个移动自由度,其中第一连杆2的两端通过相同的运动副分别与第一驱动单元11和动平台4相连,第二连杆3的两端通过相同的运动副分别与第二驱动单元12和动平台4相连,第一驱动单元11和第二驱动单元12分别连接在机架5上,以使得第一驱动单元11、第二驱动单元12、第一连杆2、第二连杆3、机架5和动平台4构成空间闭环机构。
例如图1-图9所示,该参考平面可以是附图中的竖直平面,该参考平面为虚构的空间平面,例如可以是竖直平面,动平台4的主平面41与该参考平面相互垂直,即动平台4的主平面41为水平面。该动平台4通过第一连杆2和第二连杆3的间接连接,在驱动组件1的驱动下可以在该参考平面内始终保持平动,并且在该参考平面内该动平台4具有沿竖直方向和水平方向两个方向的自由度。
可选地,在该动平台4上可以设置末端执行装置7,由此该并联机构100可以在竖直面内将该末端执行装置7送至任意位置处,从而可以灵活实现机器人和机床操作。
这里需要解释的是,第一驱动单元11和第二驱动单元12结构相同,但不意味着二者的尺寸也必须相同。
根据本发明实施例的具有平面两移动自由度的并联机构100,通过利用将两个驱动单元设置在机架5上,并通过利用两个连杆与动平台4的两端相连后再与两个驱动单元分别相连,从而带动动平台4运动,这样第一驱动单元11、第二驱动单元12、第一连杆2、第二连杆3、机架5和动平台4构成空间闭环机构,从而使得本实施例中的并联机构100的结构紧凑、简洁,控制灵活,适用于精密操作、加工领域。
下面将分别参考图1-图9详细描述根据本发明实施例的具有平面两移动自由度的并联机构100。
根据本发明的一个实施例,如图1所示,该并联机构100包括:第一驱动单元11、第二驱动单元12、第一连杆2、第二连杆3、动平台4和机架5。
如图1所示,第一驱动单元11包括第一电机111和在参考平面内构成平行四边形的第一运动构件112,第一运动构件112的四个端点依次相连后均为可枢转结构,第一运动构件112的相邻两个端点位置固定且其中一个与第一电机111枢转相连,第一连杆2连接在第一运动构件112的另外两个端点之间。
第二驱动单元12包括第二电机121和在参考平面内构成平行四边形的第二运动构件122,第二运动构件122的四个端点依次相连后均为可枢转结构,第二运动构件122的相邻两个端点位置固定且其中一个与第二电机121枢转相连,第二连杆3连接在第二运动构件122的另外两个端点之间。
需要解释的是,第一运动构件112的两个端点位置固定,第二运动构件122的两个端点位置固定,均指的是位置固定的端点在该参考平面内不具有平移运动。
进一步地,第一电机111和第二电机121并排设在机架5上,第一运动构件112的其中两个位置固定的端点设在机架5上,第一运动构件112的另外两个相邻的端点之间设有中间平台,中间平台与第一连杆2相连,第二运动构件122的其中两个位置固定的端点设在机架5上,第二运动构件122的另外两个相邻的端点之间设有中间平台,中间平台与第二连杆3相连。
也就是说,如图1所示,该第一运动构件112具有第一端点1121、第二端点1122、第三端点1123和第四端点1124,其中第一端点1121和第二端点1122位置固定且设置在机架5上,其中第一电机111与第一端点1121可枢转相连,第一端点1121和第四端点1124之间为主动臂,第三端点1123和第四端点1124之间设置一个中间平台,第一连杆2连接在该中间平台上,第二端点1122和第三端点1123之间为从动臂。当第一电机111转动时可以驱动主动臂绕第一端点1121旋转,进而第一运动构件112在该参考平面内可以以一定的弧线路径进行转动。通过利用平行四边形的运动机构驱动第一连杆2运动,从而可以使第一驱动单元11驱动第一连杆2运动时可以保证姿态的固定。
由于第一驱动单元11与第二驱动单元12结构相同,因此第二运动构件122的结构与第一运动构件112的结构相同,再次不再赘述。
进一步地,如图1所示,第一连杆2的两端通过第一运动副61分别与第一驱动单元11和动平台4相连,第一运动副61包括两个彼此垂直的第一转动副,且两个第一运动副61中的第一转动副对应平行,如图1所示,第一运动副61可以是虎克铰。第二连杆3的两端通过第二运动副62分别与第二驱动单元12和动平台4相连,第二运动副62包括第二转动副,且两个第二运动副62中的第二转动副彼此平行,例如第二转动副可以是销轴销孔结构。由此,这样的结构可以使得第一连杆2与第一驱动单元11具有彼此垂直的两个转动自由度,第一驱动单元11对于第一连杆2的驱动更加灵活,第二连杆3与第二驱动单元12具有一个转动自由度,从而在第一连杆2的带动下,第二连杆3进行相应的位置移动,而且结构简单,成本低。
下面描述本发明的第二个实施例,如图2所示的并联机构100与图1所示的并联机构100的结构相同的地方不再赘述,与图1所示的机构不同的是:
第一连杆2包括并排设置的两个,其中一个第一连杆2的两端通过第三运动副63分别与第一驱动单元11和动平台4相连,第三运动副63包括两个彼此垂直的第三转动副,且两个第三运动副63中的第三转动副对应平行,如图2所示,第三运动副63可以是虎克铰。另一个第一连杆2的两端通过第四运动副64分别与第一驱动单元11和动平台4相连,第四运动副64包括第四转动副,且两个第四运动副64中的第四转动副彼此平行,例如第二转动副可以是销轴销孔结构。
同样地,第二连杆3包括并排设置的两个,其中一个第二连杆3的两端通过第五运动副65分别与第一驱动单元11和动平台4相连,第五运动副65包括两个彼此垂直的第五转动副,且两个第五运动副65中的第五转动副对应平行,第五运动副65可以是虎克铰。另一个第二连杆3的两端通过第六运动副66分别与第二驱动单元12和动平台4相连,第六运动副66包括第六转动副,且两个第六运动副66中的第六转动副彼此平行,例如第六转动副可以是销轴销孔结构。
而且如图2所示,第三运动副63和第五运动副65呈对角设置,第四运动副64和第六运动副66呈对角设置。由此可以增加动平台4的强度和刚度,从而拓宽了并联机构100的应用场景。
下面描述本发明的一些实施例,如图3和图4所示的并联机构100与图1所示的并联机构100的结构相同的地方不再赘述,与图1所示的机构不同的是:
动平台4上设有与动平台4枢转连接的末端执行装置7,并联机构100还包括用于驱动末端执行装置7自转的转动驱动装置81。由此驱动组件1在驱动动平台4在参考平面内以垂直的两个自由度平移时,还可以在转动驱动装置81的驱动下转动,即在图3和图4所示的示例中,该末端执行装置7可以绕其自身轴线自转,即该末端执行装置7可以绕竖直轴线进行转动,由此并联机构100的应用领域进一步得到拓展,应用范围更广。
具体地,如图3所示,根据本发明的第三个实施例,转动驱动装置81设在动平台4上且与末端执行装置7相连。具体而言,在该实施例中,转动驱动装置81可以是电机,电机轴与末端执行装置7相连,从而可以直接控制末端执行装置7进行转动。
具体地,如图4所示,转动驱动装置81设在机架5上通过转动连杆82与末端执行装置7相连,转动连杆82的两端分别通过虎克铰与第一转动驱动核装置和末端执行装置7相连。由此将转动驱动装置81设置在机架5上,从而可以相对于第三个实施例中的并联装置减小动平台4的质量,减小运动的阻力。可选地,该转动连杆82可以包括多段,两端之间可以通过运动副相连,从而使得转动连杆82的运动更加灵活。
下面描述本发明的第五个实施例,如图5所示的并联机构100与图1所示的并联机构100的结构相同的地方不再赘述,与图1所示的机构不同的是:
并联机构100还包括运动机架9,运动机架9相对于机架5可前后移动,进一步地,第一运动构件112的其中两个位置固定的端点设在运动机架9上,第一运动构件112的另外两个相邻的端点之间设有中间平台,中间平台与第一连杆2相连;第二运动构件122的其中两个位置固定的端点设在运动机架9上,第二运动构件122的另外两个相邻的端点之间设有中间平台,中间平台与第二连杆3相连。
也就是说,如图5所示,运动机架9在前后方向上可移动,从而对于动平台4而言增加了垂直于上述参考平面方向的自由度,进一步扩展了动平台4的运动范围,使用更加灵活。
其中,如图5所示,机架5包括前后两个,运动电机91设在前后两个机架5之间且通过导杆进行运动引导。其中一个机架5上可以设置运动电机91,运动电机91可以通过丝杆螺母机构来驱动运动机架9运动。由此可以使得运动机架9的结构件,容易实现。
下面参考图6-图9描述根据本发明的另一些实施例。如图6-图9所示的示例中,与图1-图5中所示的并联机构100不同的是驱动组件1的结构不同,驱动单元由平行四边形的运动构件改为丝杆滑块机构。
具体而言,如图6-图9所示,第一驱动单元11包括第三电机113和第一丝杆滑块机构,第一丝杆滑块机构包括第一丝杆和与第一丝杆配合的第一滑块114,第三电机113与第一丝杆相连,第一连杆2连接在第一滑块114上;第二驱动单元12包括第四电机123和第二丝杆滑块机构,第二丝杆滑块机构包括第二丝杆和与第二丝杆配合的第二滑块124,第四电机123与第二丝杆相连,第二连杆3连接在第二滑块124上。由此可以使第一驱动单元11和第二驱动单元12的结构更加简单,降低了运动失效的可能性。
具体地,如图6和图7所示,并联机构100还包括第一固定轨101,第一固定轨101被构造成机架5的至少一部分,第三电机113和第四电机123相对设在第一固定轨101的左右两端,第一滑块114和第二滑块124可沿第一固定轨101的长度方向运动。第一固定轨101可以沿水平方向延伸,第一固定轨101不仅为第三电机113和第四电机123提供了安装支撑,还对第一滑块114和第二滑块124的运动起到路径限定的作用,从而保证了机构的稳定性。
当然,如图6所示的示例中,第一连杆2和第二连杆3结构与第一实施例中的结构相同,如图7所示的示例中,第一连杆2和第二连杆3的结构与第二实施例中的结构相同,在此不再赘述。
具体地,如图8和图9所示,并联机构100还包括:第二固定轨102和第三固定轨103,第二固定轨102和第三固定轨103并排且彼此平行设置,第二固定轨102和第三固定轨103被构造成机架5的至少一部分,第三电机113和第四电机123分别设在第二固定轨102和第三固定轨103上,且相向布置,第一滑块114和第二滑块124分别沿第二固定轨102和第三固定轨103的长度方向可移动。第二固定轨102和第三固定轨103均沿竖直方向延伸,第二固定轨102不仅为第三电机113提供了安装支撑,还对第一滑块114的运动起到路径限定的作用,从而保证了机构的稳定性,同理地第三固定轨103不仅为第四电机123提供了安装支撑,还对第二滑块124的运动起到路径限定的作用,从而保证了机构的稳定性。
当然,如图8所示的示例中,第一连杆2和第二连杆3结构与第一实施例中的结构相同,如图9所示的示例中,第一连杆2和第二连杆3的结构与第二实施例中的结构相同,在此不再赘述。
综上,根据本发明实施例的具有平面两移动自由度的并联机构,第一驱动单元、第二驱动单元、第一连杆、第二连杆、机架和动平台构成空间闭环机构,从而使得本实施例中的并联机构的结构紧凑、简洁,控制灵活,适用于精密操作、加工领域。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (12)
1.一种具有平面两移动自由度的并联机构,其特征在于,包括:
驱动组件,所述驱动组件包括结构相同的第一驱动单元和第二驱动单元;
第一连杆,所述第一连杆与所述第一驱动单元相连以在所述第一驱动单元的驱动下在参考平面内运动;
第二连杆,所述第二连杆与所述第二驱动单元相连以在所述第二驱动单元的驱动下在所述参考平面内运动;
动平台,所述动平台具有与所述参考平面始终垂直的主平面,所述动平台的两端分别与所述第一连杆和所述第二连杆相连以使所述动平台在所述参考平面内具有两个移动自由度,其中所述第一连杆的两端通过相同的运动副分别与所述第一驱动单元和所述动平台相连,所述第二连杆的两端通过相同的运动副分别与所述第二驱动单元和所述动平台相连;
机架,所述第一驱动单元和所述第二驱动单元分别连接在所述机架上,以使得所述第一驱动单元、所述第二驱动单元、所述第一连杆、所述第二连杆、所述机架和所述动平台构成空间闭环机构。
2.根据权利要求1所述的具有平面两移动自由度的并联机构,其特征在于,
所述第一连杆的两端通过第一运动副分别与所述第一驱动单元和所述动平台相连,所述第一运动副包括两个彼此垂直的第一转动副,且两个所述第一运动副中的第一转动副对应平行;
所述第二连杆的两端通过第二运动副分别与所述第二驱动单元和所述动平台相连,所述第二运动副包括第二转动副,且两个第二运动副中的第二转动副彼此平行。
3.根据权利要求1所述的具有平面两移动自由度的并联机构,其特征在于,
所述第一连杆包括并排设置的两个,其中一个所述第一连杆的两端通过第三运动副分别与所述第一驱动单元和所述动平台相连,所述第三运动副包括两个彼此垂直的第三转动副,且两个所述第三运动副中的第三转动副对应平行,
另一个所述第一连杆的两端通过第四运动副分别与所述第一驱动单元和所述动平台相连,所述第四运动副包括第四转动副,且两个第四运动副中的第四转动副彼此平行;
所述第二连杆包括并排设置的两个,其中一个所述第二连杆的两端通过第五运动副分别与所述第一驱动单元和所述动平台相连,所述第五运动副包括两个彼此垂直的第五转动副,且两个所述第五运动副中的第五转动副对应平行,
另一个所述第二连杆的两端通过第六运动副分别与所述第二驱动单元和所述动平台相连,所述第六运动副包括第六转动副,且两个第六运动副中的第六转动副彼此平行。
4.根据权利要求1所述的具有平面两移动自由度的并联机构,其特征在于,所述动平台上设有与所述动平台枢转连接的末端执行装置,所述并联机构还包括用于驱动所述末端执行装置自转的转动驱动装置。
5.根据权利要求4所述的具有平面两移动自由度的并联机构,其特征在于,所述转动驱动装置设在所述动平台上且与所述末端执行装置相连。
6.根据权利要求4所述的具有平面两移动自由度的并联机构,其特征在于,所述转动驱动装置设在所述机架上通过转动连杆与所述末端执行装置相连,所述转动连杆的两端分别通过虎克铰与所述第一转动驱动核装置和所述末端执行装置相连。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的具有平面两移动自由度的并联机构,其特征在于,
所述第一驱动单元包括第一电机和在所述参考平面内构成平行四边形的第一运动构件,所述第一运动构件的四个端点依次相连后均为可枢转结构,所述第一运动构件的相邻两个端点位置固定且其中一个与所述第一电机枢转相连,所述第一连杆连接在所述第一运动构件的另外两个端点之间;
所述第二驱动单元包括第二电机和在所述参考平面内构成平行四边形的第二运动构件,所述第二运动构件的四个端点依次相连后均为可枢转结构,所述第二运动构件的相邻两个端点位置固定且其中一个与所述第二电机枢转相连,所述第二连杆连接在所述第二运动构件的另外两个端点之间。
8.根据权利要求7所述的具有平面两移动自由度的并联机构,其特征在于,所述第一电机和第二电机并排设在所述机架上,
所述第一运动构件的其中两个位置固定的端点设在所述机架上,所述第一运动构件的另外两个相邻的端点之间设有中间平台,所述中间平台与所述第一连杆相连,
所述第二运动构件的其中两个位置固定的端点设在所述机架上,所述第二运动构件的另外两个相邻的端点之间设有中间平台,所述中间平台与所述第二连杆相连。
9.根据权利要求7所述的具有平面两移动自由度的并联机构,其特征在于,还包括运动机架,所述运动机架相对于所述机架可前后移动,
所述第一运动构件的其中两个位置固定的端点设在所述运动机架上,所述第一运动构件的另外两个相邻的端点之间设有中间平台,所述中间平台与所述第一连杆相连,
所述第二运动构件的其中两个位置固定的端点设在所述运动机架上,所述第二运动构件的另外两个相邻的端点之间设有中间平台,所述中间平台与所述第二连杆相连。
10.根据权利要求1-6中任一项所述的具有平面两移动自由度的并联机构,其特征在于,
所述第一驱动单元包括第三电机和第一丝杆滑块机构,所述第一丝杆滑块机构包括第一丝杆和与所述第一丝杆配合的第一滑块,所述第三电机与所述第一丝杆相连,所述第一连杆连接在所述第一滑块上;
所述第二驱动单元包括第四电机和第二丝杆滑块机构,所述第二丝杆滑块机构包括第二丝杆和与所述第二丝杆配合的第二滑块,所述第四电机与所述第二丝杆相连,所述第二连杆连接在所述第二滑块上。
11.根据权利要求10所述的具有平面两移动自由度的并联机构,其特征在于,还包括第一固定轨,所述第一固定轨被构造成所述机架的至少一部分,所述第三电机和所述第四电机相对设在所述第一固定轨的左右两端,所述第一滑块和所述第二滑块可沿所述第一固定轨的长度方向运动。
12.根据权利要求10所述的具有平面两移动自由度的并联机构,其特征在于,还包括:
第二固定轨和第三固定轨,所述第二固定轨和所述第三固定轨并排且彼此平行设置,所述第二固定轨和所述第三固定轨被构造成所述机架的至少一部分,所述第三电机和所述第四电机分别设在所述第二固定轨和所述第三固定轨上,且相向布置,所述第一滑块和所述第二滑块分别沿所述第二固定轨和所述第三固定轨的长度方向可移动。
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