CN110142744B - 一种零耦合度具有解析式位置正解的三平移并联装置 - Google Patents

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    • B25J9/003—Programme-controlled manipulators having parallel kinematics
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Abstract

一种零耦合度具有解析式位置正解的三平移并联装置，包含两条混合支链，混合支链一(I)包含由移动副一(P2)和4个转动副的平行四边形一(Ra1‑Rb1‑Rc1‑Rd1)组成的分支，该分支又与移动副二(P1)及两个平行轴线的转动副一(R11)、转动副二(R12)组成的分支串联构成一个平面机构，而该平面机构的平动输出杆(2)上又串联垂直于它的两个平行轴线转动副三(R1)和转动副四(R2)；而混合支链二(Ⅱ)包含一个由4个转动副组成的平行四边形二(Ra2‑Rb2‑Rc2‑Rd2)，又在其两个短边杆上，分布串联两个转动副五(R4)与转动副六(R3)，且移动副三(P3)和转动副五(R4)串联连接；动平台(1)的两端分别与混合支链一(I)上的转动副四(R2)、混合支链二(Ⅱ)上的转动副六(R3)连接，且转动副四(R2)与转动副六(R3)轴线相互垂直。

Description

一种零耦合度具有解析式位置正解的三平移并联装置
技术领域
本发明涉及一种并联装置，为并联机器人领域等提供一个新的具有解析式位置正解的三平移并联装置。
背景技术
三平移并联结构的操作手已得到了工业应用，Clavel发明了著名的三维平移Delta机构，之后很多学者研究了Delta机构的衍生机构，Tsai等提出了一种移动副驱动、支链含4R平行四边形机构的三自由度移动并联机构；Kong等提出了一种三自由度3-CRR机构；李仕华等提出了一种新型3-RRUR三平移并联平台机构；1陆晶等提出了一种3-RRRP(4R)三平移机构；Zeng等设计了一种三平移Tri-pyramid并联机构；Mazare等提出了一种三自由度3-[P2(US)]机构，并对机构进行了运动学和灵巧度分析。
但具有解析式位置正解的的三平移并联机构还不多。因此，要提出新的零耦合度的、具有解析式位置正解的三平移并联装置。
发明内容
本发明的目的是要克服现有技术的不足，而提供一个新的零耦合度三平移并联机器人装置，这个装置具有结构简单、零耦合度、解析式运动学正解等优点。
本发明的技术方案是，一种零耦合度具有解析式位置正解的三平移并联装置，包含两条混合支链、动平台(1)和静平台(0)，其特征在于，混合支链一(I)包含由移动副一(P2)和4个转动副的平行四边形一(Ra1-Rb1-Rc1-Rd1)组成的分支，该分支又与移动副二(P1)及两个平行轴线的转动副一(R11)、转动副二(R12)组成的分支串联构成一个平面机构，而该平面机构的平动输出杆(2)上又串联垂直于平动输出杆(2)的两个平行轴线转动副三(R1)和转动副四(R2)；而混合支链二(Ⅱ)包含一个由4个转动副组成的平行四边形二(Ra2-Rb2-Rc2-Rd2)，又在该平行四边形二的两个短边杆上，分布串联两个转动副五(R4)与转动副六(R3)，且移动副三(P3)和转动副五(R4)串联连接；进一步，动平台(1)的一端与混合支链一(I)上的转动副四(R2)、另一端与混合支链二(Ⅱ)上的转动副六(R3)连接，且转动副四(R2)与转动副六(R3)轴线相互垂直。。进一步，静平台(0)上的三个移动副一(P2)、移动副二(P1)、移动副三(P3)可替换为转动副。
这种三平移并联装置，其耦合度为零，且具有解析式位置正解。
附图说明
附图1为本发明的两个实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面通过附图和实例对本发明的技术给予进一步地说明。
图1所示的并联机构可为本发明的实施例，其技术方案是这样的：一种零耦合度具有解析式位置正解的三平移并联装置，包含两条混合支链、动平台1和静平台0，混合支链一I包含由移动副一P2和4个转动副的平行四边形一Ra1-Rb1-Rc1-Rd1组成的分支，该分支又与移动副二P1及两个平行轴线的转动副一R11、转动副二R12组成的分支串联构成一个平面机构，而该平面机构的平动输出杆2上又串联垂直于平动输出杆2的两个平行轴线转动副三R1和转动副四R2；而混合支链二Ⅱ包含一个由4个转动副组成的平行四边形二Ra2-Rb2-Rc2-Rd2，又在该平行四边形二的两个短边杆上，分布串联两个转动副五R4与转动副六R3，且移动副三P3和转动副五R4串联连接；进一步，动平台1的一端与混合支链一I上的转动副四R2、另一端与混合支链二Ⅱ上的转动副六R3连接，且转动副四R2与转动副六R3轴线相互垂直。
进一步，静平台0上的三个移动副一P2、移动副二P1、移动副三P3可替换为转动副。
这种三平移并联装置，结构简单、刚度好，且耦合度为零，具有解析式位置正解，因此，动力学分析求解方便容易。

Claims (3)

1.一种零耦合度具有解析式位置正解的三平移并联装置，包含两条混合支链、动平台(1)和静平台(0)，其特征在于，混合支链一(I)包含由移动副一(P2)和4个转动副的平行四边形一(Ra1-Rb1-Rc1-Rd1)组成的分支，该分支又与移动副二(P1)及两个平行轴线的转动副一(R11)、转动副二(R12)组成的分支串联构成一个平面机构，而该平面机构的平动输出杆(2)上又串联垂直于平动输出杆(2)的两个平行轴线转动副三(R1)和转动副四(R2)；而混合支链二(Ⅱ)包含一个由4个转动副组成的平行四边形二(Ra2-Rb2-Rc2-Rd2)，又在该平行四边形二的两个短边杆上，分布串联两个转动副五(R4)与转动副六(R3)，且移动副三(P3)和转动副五(R4)串联连接；进一步，动平台(1)的一端与混合支链一(I)上的转动副四(R2)连接、另一端与混合支链二(Ⅱ)上的转动副六(R3)连接，且转动副四(R2)与转动副六(R3)轴线相互垂直。
2.按权利要求1所述的零耦合度具有解析式位置正解的三平移并联装置，其特征在于，静平台(0)上的移动副一(P2)、移动副二(P1)、移动副三(P3)可替换为转动副。
3.按权利要求1或2所述的零耦合度具有解析式位置正解的三平移并联装置，其特征在于，耦合度为零，且具有解析式位置正解。
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