CN215318707U - 一种大刚度大工作空间转动副耦合并联机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种大刚度大工作空间转动副耦合并联机构。所述并联机构包括定平台、中间轴、动平台及其中间连接机构。所述连接机构包括：四根周向均匀分布的长约束分支、短约束分支。所述长约束分支由七个转动副和六根连杆串联组成，其中第三、第四连杆为弯曲连杆；所述短约束分支由两个转动副和连杆串联组成。本实用新型包含两个平台以及中间耦合机构，进一步增加了机构的刚度，同时利用弯曲连杆进一步增加了并联机构的工作空间。

Description

一种大刚度大工作空间转动副耦合并联机构

技术领域

本实用新型涉及一种机器人技术领域，具体涉及一种运动副耦合并联机构。

背景技术

并联机构通过增加分支得到了更大的刚度，但是相比串联机构，并联机构工作空间有较大的缩减。

通过增加支链长度方式来提高并联机构的工作空间，会导致并联机构整体刚度、精度降低。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型提供一种大刚度、大工作空间二转一移三自由度并联机构。

本实用新型通过以下技术方案实现：

一种大刚度大工作空间转动副耦合并联机构，其主要包括定平台、中间轴、动平台、长约束分支和短约束分支；定平台、动平台通过四条结构相同的长约束分支连接，长约束分支通过四条短约束分支和中间轴相互连接，形成运动耦合机构，整体为两转一移三自由度并联机构。

所述定平台、动平台结构相同，沿周向均匀分布四个转动副，且转动副轴线与平台平面平行；所述中间轴沿竖直方向串联四个转动副；所述四条长约束分支沿周向均匀分布，首尾两端分别与定平台和动平台外缘相连，每条约束分支分别由第一连杆至第六连杆、第一转动副至第七转动副构成，其中第三连杆和第四连杆为弧形弯杆；所述第一连杆一端与定平台通过第一转动副连接，另一端与第二连杆通过第二转动副连接；所述第三连杆一端与第二连杆通过第三转动副连接，另一端与第四连杆通过第四转动副连接；所述第五连杆一端与第四连杆通过第五转动副连接，另一端与第六连杆通过第六转动副连接；所述第六连杆另一端与动平台通过第七转动副连接；所述四条短约束分支沿周向均匀分布，每条短约束分支分别由第一弯曲连杆、第一转动副、第二转动副组成；所述第一连杆一端与中间轴通过第一转动副连接，另一端与长约束分支第四转动副通过短约束分支第二转动副连接。

本实用新型与现有技术对比，本实用新型有益效果：(1)增加了并联机构的刚度；(2)大大的增加了工作空间。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为整体结构立体示意图。

图2为定(动)平台立体示意图。

图3为中间轴立体示意图。

图4为长约束分支立体示意图。

图5为短约束分支立体示意图。

图6为单支链连接立体示意图，作为图1简化补充视角。

图中序号含义：前两位数表示组件序号，末位数表示组件内部零件序号或组内运动副序号。010-定平台，020-中间轴，030-长约束分支，040-短约束分支，050-动平台。

具体地，所述010-定平台，020-中间轴，050-动平台分别包含四个连接外缘；所述030-长约束分支包含031R-第一转动副至037R-第七转动副和 031-第一连杆至036-第六连杆；所述040-短约束分支包含041-第一连杆、 041R-第一转动副、042R-第二转动副。

具体实施方式

本实用新型公开的并联机构有三个自由度，具体为两转一移。其主要由定平台(010)、中间轴(020)、长约束分支(030)、短约束分支(040)、动平台 (050)组成。

所述定平台(010)、动平台(050)结构相同，沿周向均匀分布四个转动副，且转动副轴线与平台平面平行。所述中间轴(020)包含四个竖直方向布置的转动副。

所述四条长约束分支结构相同，具体地，长约束分支(030)由七个转动副(031R-037R)和六个连杆(031-036)串联而成，其中第三连杆(033)和第四连杆(034)为弯曲形状。所述四条短约束分支结构相同，尺寸略有不同，具体地，短约束分支(040)由两个转动副(041R、042R)和一个弯曲连杆(041) 串联而成。

所述并联机构，定平台(010)、中间轴(020)与动平台(050)通过四根根周向均匀分布的长约束分支(030)连接，具体地，所述长约束分支第一连杆(031)一端与定平台(010)通过第一转动副(031R)连接，另一端与第二连杆(032)通过第二转动副(032R)连接；所述第三连杆(033)一端与第二连杆(032)通过第三转动副(033R)连接，第三连杆(033)另一端与第四连杆(034)一端通过第四转动副(034R)连接；所述第五连杆(035)一端与第四连杆(034)通过第五转动副(035R)连接，第五连杆(035)另一端与第六连杆(036)通过第六转动副(036R)连接；所述第六连杆(036)另一端与动平台(050)通过第七转动副(037R)连接。所述四条短约束分支(040)沿周向均匀分布；所述第一连杆(041)一端与中间轴(020)通过第一转动副(041R) 连接，另一端与长约束分支(030)第四转动副(034R)通过第二转动副(042R)连接。

Claims (4)

1.一种大刚度大工作空间转动副耦合并联机构，其特征在于：该机构包括一个定平台、一个中间轴、一个动平台，四组长约束分支，四短约束分支；所述动平台与定平台通过四根长约束分支连接；所述中间轴通过短约束分支与长约束分支第四转动副连接；所述长约束分支由第一连杆至第六连杆以及第一转动副至第七转动副串联而成；所述短约束分支由弯曲连杆、转动副串联而成；所述定平台与动平台结构相同包含四个均匀分布的转动副；所述中间轴包含四个竖直分布的转动副。

2.根据权利要求1所述的一种大刚度大工作空间转动副耦合并联机构，其特征在于：四根长约束分支沿周向均匀分布，且连杆与转动副依次交替相连，连接定平台与动平台，其中，第三连杆和第四连杆为弯曲连杆。

3.根据权利要求1所述的一种大刚度大工作空间转动副耦合并联机构，其特征在于：四根短约束分支沿周向均匀分布，且连杆分别通过两个转动副和中间轴和长约束分支连接。

4.根据权利要求1所述的一种大刚度大工作空间转动副耦合并联机构，其特征在于：所述动平台和定平台结构相同，包含四个周向均匀分布的转动副，且转动副轴线与平台平面平行。

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