兩自由度轉(zhuǎn)動并聯(lián)機構(gòu)的制作方法
【專利摘要】一種兩自由度轉(zhuǎn)動并聯(lián)機構(gòu)，其主要包括定平臺、動平臺和連接這兩個平臺的三個分支。其第一分支中的連桿一通過轉(zhuǎn)動副與動平臺連接和連桿二連接，該連桿二的另一端通過轉(zhuǎn)動副與定平臺連接；第二分支中的連桿三通過轉(zhuǎn)動副與動平臺和連桿四連接，連桿五通過轉(zhuǎn)動副與連桿四和定平臺連接；第三分支中的連桿六分別通過轉(zhuǎn)動副和圓柱副與定平臺和連桿七連接，該連桿七通過轉(zhuǎn)動副與動平臺連接。本發(fā)明運動副結(jié)構(gòu)簡單，容易裝配和加工，機構(gòu)剛度較大，兩個轉(zhuǎn)動運動完全解耦，容易控制。
【專利說明】兩自由度轉(zhuǎn)動并聯(lián)機構(gòu)
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】本發(fā)明屬于機器人領(lǐng)域，特別涉及一種并聯(lián)機器人機構(gòu)。
[0002]【背景技術(shù)】并聯(lián)機構(gòu)具有剛度大、精度高、動態(tài)響應(yīng)好、累積誤差小等優(yōu)點，在結(jié)構(gòu)和性能上與串聯(lián)機構(gòu)呈對偶關(guān)系，在機械工業(yè)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。相對于傳統(tǒng)的六自由度并聯(lián)機構(gòu)，少自由度并聯(lián)機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、成本低，而且設(shè)計、制造、加工、裝配和控制都相對容易，加之許多應(yīng)用場合僅需要兩個或三個自由度，因此少自由度并聯(lián)機構(gòu)得到了廣泛的關(guān)注和親睞。兩自由度轉(zhuǎn)動并聯(lián)機構(gòu)作為一類重要的少自由度并聯(lián)機構(gòu)，可以用于雷達、機器人、照相機、醫(yī)療器械、太陽能面板、導(dǎo)彈發(fā)射等需要進行空間姿態(tài)調(diào)整的領(lǐng)域。目前提出的一些兩自由度并聯(lián)機構(gòu)或是運動具有強耦合性，導(dǎo)致控制、軌跡規(guī)劃困難，或是加工與裝配工藝性能不好，有的機構(gòu)采用球鉸鏈，限制了轉(zhuǎn)動角，有的機構(gòu)剛度較低，存在承載能力較小等問題。
[0003]
【發(fā)明內(nèi)容】
本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單，裝配和加工容易，易于控制且具有較高剛度的兩自由度轉(zhuǎn)動并聯(lián)機構(gòu)。本發(fā)明主要包括定平臺、動平臺和連接這兩個平臺的三個分支。其中第一分支中的連桿一的一端通過轉(zhuǎn)動副與動平臺連接，該連桿一的另一端通過移動副與連桿二的一端連接，該連桿二的另一端通過轉(zhuǎn)動副與定平臺連接，上述移動副和轉(zhuǎn)動副的軸線兩兩垂直。第二分支中的連桿三的一端通過轉(zhuǎn)動副與動平臺連接，該連桿三的另一端通過轉(zhuǎn)動副與連桿四的一端連接，該連桿四的另一端通過轉(zhuǎn)動副和連桿五連接，該連桿五的另一端通過轉(zhuǎn)動副與定平臺連接；該分支中與動平臺連接的轉(zhuǎn)動副軸線與分支中其它三個軸線方向平行的轉(zhuǎn)動副軸線垂直，且與第一分支中與定平臺連接的轉(zhuǎn)動副的軸線共軸。第三分支中的連桿六的一端通過轉(zhuǎn)動副與定平臺連接，該連桿六的另一端通過圓柱副與連桿七的一端連接，該連桿七的另一端通過轉(zhuǎn)動副與動平臺連接，該分支中連接動平臺的轉(zhuǎn)動副的軸線與圓柱副的軸線平行，且與第一分支中連接動平臺的轉(zhuǎn)動副的軸線平行；該分支中連接定平臺的轉(zhuǎn)動副軸線與圓柱副軸線垂直，且與第一分支中連接定平臺的轉(zhuǎn)動副軸線平行。
[0004]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點:
[0005]1、兩個轉(zhuǎn)動運動完全解耦，使得其控制、標定等簡單化。
[0006]2、本發(fā)明只包含移動副和轉(zhuǎn)動副(圓柱副可視為移動副和轉(zhuǎn)動副組合而成)，且多數(shù)運動副為轉(zhuǎn)動副，結(jié)構(gòu)簡單，軸線關(guān)系容易保證，效率高，加工、制造、裝配容易。
[0007]3、本發(fā)明由三個分支構(gòu)成，機構(gòu)剛度大,承載能力高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1為本發(fā)明立體示意簡圖。
[0009]圖中:1.轉(zhuǎn)動副，2.連桿一，3.移動副，4.連桿二，5.轉(zhuǎn)動副，6.定平臺，7.轉(zhuǎn)動副，8.連桿三，9.轉(zhuǎn)動副，10.連桿四，11.轉(zhuǎn)動副，12.連桿五，13.轉(zhuǎn)動副，14.轉(zhuǎn)動副，15.連桿六，16.圓柱副，17.連桿七，18.轉(zhuǎn)動副，19.動平臺。
【具體實施方式】[0010]在圖1所示的兩自由度轉(zhuǎn)動解耦并聯(lián)機構(gòu)示意圖中，第一分支中的連桿一 2的一端通過轉(zhuǎn)動副I與動平臺19連接，該連桿一的另一端通過移動副3與連桿二 4的一端連接，該連桿二的另一端通過轉(zhuǎn)動副5與定平臺6連接，上述轉(zhuǎn)動副1、5和移動副3的軸線兩兩垂直。第二分支中的連桿三8的一端通過轉(zhuǎn)動副7與動平臺連接，該連桿三的另一端通過轉(zhuǎn)動副9與連桿四10的一端連接，該連桿四的另一端通過轉(zhuǎn)動副11與連桿五12的一端連接，該連桿五的另一端通過轉(zhuǎn)動副13與定平臺連接，該分支中靠近動平臺的三個轉(zhuǎn)動副
7、9、11的軸線平行，并與上述第一分支中轉(zhuǎn)動副I的軸線平行；該分支中與動平臺連接的轉(zhuǎn)動副軸線與分支中上述其它三個軸線方向平行的轉(zhuǎn)動副軸線垂直，且與第一分支中與定平臺連接的轉(zhuǎn)動副的軸線共軸。第三分支中的連桿六15的一端通過轉(zhuǎn)動副14與定平臺連接，該連桿六的另一端通過圓柱副16與連桿七17的一端連接，該連桿七的另一端通過轉(zhuǎn)動副18與動平臺連接；該分支中與連接動平臺的轉(zhuǎn)動副18的軸線與圓柱副16的軸線平行，且與第一分支中轉(zhuǎn)動副I的軸線平行；該分支中轉(zhuǎn)動副14的軸線與圓柱副16的軸線垂直，且與第一分支中轉(zhuǎn)動副5的軸線平行。
【權(quán)利要求】
1.一種兩自由度轉(zhuǎn)動并聯(lián)機構(gòu)，其主要包括定平臺、動平臺和連接這兩個平臺的三個分支。其特征在于:其第一分支中的連桿一的一端通過轉(zhuǎn)動副與動平臺連接，該連桿一的另一端通過移動副與連桿二的一端連接，該連桿二的另一端通過轉(zhuǎn)動副與定平臺連接，上述移動副和轉(zhuǎn)動副的軸線兩兩垂直；第二分支中的連桿三的一端通過轉(zhuǎn)動副與動平臺連接，該連桿三的另一端通過轉(zhuǎn)動副與連桿四的一端連接，該連桿四的另一端通過轉(zhuǎn)動副和連桿五連接，該連桿五的另一端通過轉(zhuǎn)動副與定平臺連接，該分支中與動平臺連接的轉(zhuǎn)動副軸線與分支中其它三個軸線方向平行的轉(zhuǎn)動副軸線垂直，且與第一分支中與定平臺連接的轉(zhuǎn)動副的軸線共軸；第三分支中的連桿六的一端通過轉(zhuǎn)動副與定平臺連接，該連桿六的另一端通過圓柱副與連桿七的一端連接，該連桿七的另一端通過轉(zhuǎn)動副與動平臺連接，該分支中連接動平臺的轉(zhuǎn)動副的軸線與圓柱副的軸線平行，且與第一分支中連接動平臺的轉(zhuǎn)動副的軸線平行，該分支中連接定平臺的轉(zhuǎn)動副軸線與圓柱副軸線垂直，且與第一分支中連接定平臺的轉(zhuǎn)動副軸線平行。
【文檔編號】B25J9/00GK103624773SQ201310651335
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年12月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月5日
【發(fā)明者】張立杰, 盧文娟, 王艮川 申請人:燕山大學(xué)