CN209425433U - 一种易于控制的二自由度并联机构 - Google Patents
一种易于控制的二自由度并联机构 Download PDFInfo
- Publication number
- CN209425433U CN209425433U CN201920114094.3U CN201920114094U CN209425433U CN 209425433 U CN209425433 U CN 209425433U CN 201920114094 U CN201920114094 U CN 201920114094U CN 209425433 U CN209425433 U CN 209425433U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pair
- chain
- revolute pair
- sub
- cylindrical
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn - After Issue
Links
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 title claims abstract description 21
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 abstract description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 abstract description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Abstract
一种易于控制的二自由度并联机构,由定平台、动平台和连接两平台的两条分支运动链组成,第一分支运动链由空间闭回路结构和第三转动副串联而成,空间闭回路结构是由一个第一圆柱副、一个第二转动副和一个第一球副所构成的单开链与第一转动副连接组成的,用于控制动平台的一个转动自由度;第二分支运动链是由一个第二圆柱副、一个第四转动副和一个第二球副连接而成的单开链,控制着动平台的另一个转动自由度。该机构第一分支运动链中的单开链与第二分支运动链结构相同,降低了加工成本,机构的速度雅可比矩阵为对角阵,故动平台的输出速度与输入速度之间呈一一对应的控制关系,解决了一般并联机构的运动学解耦性差,控制设计困难的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及机器人空间机构领域,尤其涉及到一种易于控制的二自由度并联机构。
背景技术
并联机构一般由动平台、定平台以及连接两平台的2-6条支链组成。相对于串联机构,并联机构具有结构紧凑、刚度大、承载能力强、精度高、累计误差小等优点。并联机构可分为六自由度并联机构和少自由度并联机构,与六自由度并联机构相比,少自由度并联机构具有结构简单,加工制造成本较低,工作空间大等优点。因此少自由度并联机构成为现如今研究的热点,具有更广大的发展前景。其中二自由度转动并联机构是少自由度并联机构的一个重要分支,且对于其研究有了一些进展,如申请号为CN201410577213.0一种新型的两转动并联机构,申请号为 CN201610171832.9支链耦合的两转动并联机构,以上的并联机构虽然能够实现动平台两转动的结果,但存在着其运动链之间耦合性强,难以控制的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是设计一种易于控制的二自由度并联机构,解决现有二自由度两转动并联机构的耦合性强、控制困难等技术问题。
为了实现上述目的,本实用新型采用的技术方案如下:
一种易于控制的二自由度并联机构,包括定平台、动平台以及连接两平台的第一分支运动链和第二分支运动链;
所述第一分支运动链由空间闭回路结构和第三转动副串联而成,所述空间闭回路结构是由一个第一圆柱副、一个第二转动副和一个第一球副所构成的单开链与第一转动副连接组成的,所述第一圆柱副和第一转动副均连接在所述定平台上,第三转动副连接在所述动平台上,所述第二转动副分别通过第一连杆、第二连杆与第一圆柱副以及第一球副的一端相连,第一球副的另一端、第一转动副和第三转动副分别和第三连杆的三个分支相连,且第三连杆的三个分支为两两垂直;所述第一圆柱副轴线与第二转动副轴线平行,所述第一转动副轴线和第三转动副轴线垂直;
所述第二分支运动链是由一个第二圆柱副、一个第四转动副和一个第二球副连接而成的单开链,所述第二圆柱副连接在所述定平台上,所述第二球副连接在所述动平台上,所述第四转动副的两端分别通过第四连杆和第五连杆连接所述的第二圆柱副以及第二球副,所述第二圆柱副的轴线和第四转动副的轴线平行;
第二圆柱副的轴线和第一转动副的轴线平行,且同时垂直于第一圆柱副的轴线。
所述的第一分支运动链中第一圆柱副和所述第二分支运动链中第二圆柱副作为并联机构的主动副,且以两圆柱副的线性输入为并联机构的主动输入。
与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:
本实用新型并联结构中的第一分支运动链为混合链,是一个空间闭回路结构和一个转动副串联而成的,而空间闭回路结构中具有一个连接另一转动副的单开链,以此结构实现动平台一个转动自由度的控制;第二分支运动链采用单开链,以控制动平台另一转动自由度,且两条分支运动链中的单开链结构相同,降低了并联机构的加工成本。而本实用新型的并联机构的速度雅可比矩阵为对角阵,故动平台的输出速度与输入速度之间呈一一对应的控制关系,解决了一般并联机构的运动学解耦性差,控制设计困难的问题。
附图说明
图1为本实用新型所述的易于控制的二自由度并联机构的结构示意图;
附图标记:1、定平台、2、动平台,L1、第一分支运动链,L2、第二分支运动链,C1、第一圆柱副,C2、第二圆柱副,R11、第一转动副,R12、第二转动副,R13、第三转动副,R2、第四转动副,Ⅰ-1、第一连杆,Ⅰ-2、第二连杆,Ⅰ-3、第三连杆,Ⅱ-1、第四连杆,Ⅱ-2、第五连杆,S1、第一球副,S2、第二球副。
具体实施方式
下面结合附图,通过具体的实施方式对本实用新型的技术方案作进一步说明。
如图所示,一种易于控制的二自由度并联机构,包括定平台、动平台和连接两平台的第一分支运动链以及第二分支运动链。
第一分支运动链L1为混合链,由一个第一圆柱副C1、第二转动副R12和一个第一球副S1构成的单开链与第一转动副R11形成的闭合回路和第三转动副R13串联而成,其中第一圆柱副C1和第一转动副R11与定平台1相连,且在定平台1上呈对角线设置,第三转动副R13与动平台2相连,第二转动副R12的两端通过第一连杆Ⅰ-1和第二连杆Ⅰ-2分别与第一圆柱副C1和第一球副S1的一端相连,第一球副S1的另一端、第一转动副R11和第三转动副R13分别与第三连杆Ⅰ-3上的三个分支相连,且这三个分支为两两垂直。
所述第一分支运动链L1的第一圆柱副C1轴线与第二转动副R12轴线平行,且均为竖直轴线,所述第一转动副R11轴线与第三转动副R13轴线垂直,第一转动副R11轴线为水平轴线。
所述第二分支运动链L2为单开链,由一个第二圆柱副C2、一个第四转动副R2和一个第二球副S2组成,其中第二圆柱副C2与定平台1相连,且第二圆柱副C2的轴线为水平轴线,所述第二球副S2与动平台2的下表面相连,所述第四转动副R2的两端分别通过第四连杆Ⅱ-1和第五连杆Ⅱ-2与所述的第二圆柱副C2以及第二球副S2相连,第二圆柱副C2的轴线与第四转动副R2的轴线平行。
所述第二分支运动链L2中的第二圆柱副C2轴线与第一分支运动链L1中的第一转动副R11轴线平行,且同时垂直于第一分支运动链L1中的第一圆柱副C1轴线。
本实用新型的并联机构中,分别以第一分支运动链L1中的第一圆柱副C1和第二分支运动链L2中的第二圆柱副C2作为机构的主动副,且以两个圆柱副的线性输入为机构的主动输入。
Claims (2)
1.一种易于控制的二自由度并联机构,其特征在于:包括定平台、动平台以及连接两平台的第一分支运动链和第二分支运动链;
所述第一分支运动链由空间闭回路结构和第三转动副串联而成,所述空间闭回路结构是由一个第一圆柱副、一个第二转动副和一个第一球副所构成的单开链与第一转动副连接组成的,所述第一圆柱副和第一转动副均连接在所述定平台上,第三转动副连接在所述动平台上,所述第二转动副分别通过第一连杆、第二连杆与第一圆柱副以及第一球副的一端相连,第一球副的另一端、第一转动副和第三转动副分别和第三连杆的三个分支相连,且第三连杆的三个分支为两两垂直;所述第一圆柱副轴线与第二转动副轴线平行,所述第一转动副轴线和第三转动副轴线垂直;
所述第二分支运动链是由一个第二圆柱副、一个第四转动副和一个第二球副连接而成的单开链,所述第二圆柱副连接在所述定平台上,所述第二球副连接在所述动平台上,所述第四转动副的两端分别通过第四连杆和第五连杆连接所述的第二圆柱副以及第二球副,所述第二圆柱副的轴线和第四转动副的轴线平行;
第二圆柱副的轴线和第一转动副的轴线平行,且同时垂直于第一圆柱副的轴线。
2.根据权利要求1所述的一种易于控制的二自由度并联机构,其特征在于:所述的第一分支运动链中第一圆柱副和所述第二分支运动链中第二圆柱副作为并联机构的主动副,且以两圆柱副的线性输入为并联机构的主动输入。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201920114094.3U CN209425433U (zh) | 2019-01-23 | 2019-01-23 | 一种易于控制的二自由度并联机构 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201920114094.3U CN209425433U (zh) | 2019-01-23 | 2019-01-23 | 一种易于控制的二自由度并联机构 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN209425433U true CN209425433U (zh) | 2019-09-24 |
Family
ID=67977020
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201920114094.3U Withdrawn - After Issue CN209425433U (zh) | 2019-01-23 | 2019-01-23 | 一种易于控制的二自由度并联机构 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN209425433U (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109531551A (zh) * | 2019-01-23 | 2019-03-29 | 河南科技大学 | 一种易于控制的二自由度并联机构 |
CN113319815A (zh) * | 2021-02-06 | 2021-08-31 | 常州大学 | 含特征链的两支链大转角零耦合度一平移一转动平台 |
-
2019
- 2019-01-23 CN CN201920114094.3U patent/CN209425433U/zh not_active Withdrawn - After Issue
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109531551A (zh) * | 2019-01-23 | 2019-03-29 | 河南科技大学 | 一种易于控制的二自由度并联机构 |
CN109531551B (zh) * | 2019-01-23 | 2024-02-13 | 河南科技大学 | 一种易于控制的二自由度并联机构 |
CN113319815A (zh) * | 2021-02-06 | 2021-08-31 | 常州大学 | 含特征链的两支链大转角零耦合度一平移一转动平台 |
CN113319815B (zh) * | 2021-02-06 | 2022-07-05 | 常州大学 | 含特征链的两支链大转角零耦合度一平移一转动平台 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101161428B (zh) | 带约束支链的平面并联机构及其拓展机械手装置 | |
CN101905458B (zh) | 一种三平动空间并联机器人机构 | |
CN209425433U (zh) | 一种易于控制的二自由度并联机构 | |
CN204525455U (zh) | 一种变拓扑四自由度并联机构 | |
CN106346444B (zh) | 一种三平移一转动的四自由度并联机器人机构 | |
CN202292761U (zh) | 具有冗余驱动的平面三自由度对称并联机器人机构 | |
CN102941572A (zh) | 一种仅含低副的空间三平动并联机构 | |
CN208557482U (zh) | 具有球面转动自由度的2t1r的并联机构 | |
CN105904441B (zh) | 一种两移动两转动四自由度全对称并联机构 | |
CN102626870A (zh) | 一种具有单自由度铰链的三自由度并联主轴头 | |
CN105643600A (zh) | 一种低耦合度三运动副动平台的三平移一转动并联机器人机构 | |
CN108972509A (zh) | 一种具有多个操作模式的三自由度并联机构 | |
CN109531551A (zh) | 一种易于控制的二自由度并联机构 | |
CN111923025A (zh) | 一种具有两个操作模式的三分支并联机构 | |
CN107116537A (zh) | 一种含五自由度分支恒定雅克比并联机构 | |
CN108638031A (zh) | 具有2t1r和3t两种运动模式的并联机构 | |
CN107175654A (zh) | 一种具有两转动两移动的结构冗余并联机构 | |
CN102626921A (zh) | 含两自由度平面子链的无汇交轴对称两转一移并联机构 | |
CN103659793B (zh) | 单支链含闭环的平移驱动三平动并联机构 | |
CN102848376B (zh) | 被动铰为虎克铰的二自由度平动并联机构 | |
CN103072133B (zh) | 一种三自由度移动解耦并联机器人机构 | |
CN107471201B (zh) | 一种相对自由度为三的结构冗余并联机器人机构 | |
CN107696014A (zh) | 具有冗余驱动的球面二自由度对称并联机器人机构 | |
CN109531550B (zh) | 一种无耦合两转动并联机构 | |
CN209425434U (zh) | 一种无耦合两转动并联机构 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
AV01 | Patent right actively abandoned |
Granted publication date: 20190924 Effective date of abandoning: 20240213 |
|
AV01 | Patent right actively abandoned |
Granted publication date: 20190924 Effective date of abandoning: 20240213 |
|
AV01 | Patent right actively abandoned | ||
AV01 | Patent right actively abandoned |