專利名稱：用于并聯(lián)運動裝備的二自由度空間并聯(lián)機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種并聯(lián)運動裝備的執(zhí)行機構(gòu)，具體的說，是為并聯(lián)結(jié)構(gòu)的并聯(lián)運動振動篩、并聯(lián)運動娛樂設(shè)備等提供一類新型的二自由度空間并聯(lián)機構(gòu)。
背景技術(shù)：
目前最典型的傳統(tǒng)的振動篩主要是圓振動篩和直線振動篩，由慣性激振器來產(chǎn)生振動，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，其運動軌跡近似為圓或直線，由于均為一維運動，且振幅小(一般小于10mm)，物料翻轉(zhuǎn)不充分，篩孔易被“篩?！笨ㄗ。瑥亩鴮е潞Y分效率較低。
并聯(lián)運動娛樂設(shè)備是指以并聯(lián)機構(gòu)為執(zhí)行機構(gòu)的裝置。目前的并聯(lián)機構(gòu)一般為傳統(tǒng)的Stewart機構(gòu)及其改進型，這種機構(gòu)主要由基座、運動平臺和連桿組成，基座和運動平臺之間由連桿相連，連桿兩端分別為球副和萬向節(jié)。該機構(gòu)通常有若干根連桿組成，但連桿的長度可調(diào)，通過控制連桿的長度，改變平臺在空間的位姿。但這類機構(gòu)有很多關(guān)鍵性技術(shù)沒能完全解決。如，(1)運動學正解困難；(2)運動平臺位姿是輸人的強耦合，不利于控制；(3)機構(gòu)復(fù)雜，使其工作空間較小；(4)制造高精度球副困難等。
對并聯(lián)運動而言，許多場合需要提供少自由度的更簡單的并聯(lián)機構(gòu)。因此，并聯(lián)運動裝備的發(fā)展和實用化，需要創(chuàng)造出優(yōu)于現(xiàn)有機構(gòu)的新機型。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種二自由度空間并聯(lián)機構(gòu)，該機構(gòu)具有以下特點(1)機構(gòu)工作平臺具有空間一平移二轉(zhuǎn)動運動輸出，其中一個轉(zhuǎn)動為非獨立運動；(2)機構(gòu)存在過約束回路，其剛性好、結(jié)構(gòu)較簡單、制造容易；(3)運動學正解簡單，且存在控制解耦性。若該機構(gòu)作為振動篩框產(chǎn)生空間運動的主機構(gòu)時，能使篩分物料產(chǎn)生理想的運動規(guī)跡，即沿垂直方向上的一維直線運動以及沿其他二個平面軸的搖擺運動一個直線平動能使篩框中間的顆粒易跳起，并使物料不斷前進；而兩個搖擺運動使篩框邊沿的物料充分翻轉(zhuǎn)，增大了物料在單位時間內(nèi)篩分的機會，減少了篩孔被“篩粒”卡住的現(xiàn)象，從而提高了各區(qū)段的篩分效率和整個篩機的生產(chǎn)率，克服了典型的傳統(tǒng)圓振動篩或直線振動篩上述缺點。并聯(lián)運動振動篩充分利用了并聯(lián)運動機構(gòu)固有的剛性好、振動度高、振動范圍大、動態(tài)性能好、結(jié)構(gòu)簡單而不要求有很高的運動精度等優(yōu)點。
該機構(gòu)也可用于并聯(lián)運動娛樂設(shè)備，產(chǎn)生所需的空間運動。本發(fā)明為并聯(lián)運動振動篩、并聯(lián)運動娛樂設(shè)備等裝備提供了新機型。


附圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
下面通過附圖和實例對本發(fā)明的技術(shù)給予進一步地說明。
附圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。它由動平臺1、靜平臺0、一條廣義支路和一條一般支路組成，廣義支路由一個具有四個單自由度轉(zhuǎn)動副R1、R2、R3、R4組成的平面四桿機構(gòu)的連桿上再串聯(lián)一個轉(zhuǎn)動副R5組成，而一般支路由兩個球副S6、S7和一個單自由度的轉(zhuǎn)動副R8串聯(lián)而成；廣義支路的一端與動平臺1通過轉(zhuǎn)動副R5連接，另一端與靜平臺通過轉(zhuǎn)動副R1、R4聯(lián)接，一般支路的一端與動平臺1通過球副S6連接，另一端與靜平臺通過轉(zhuǎn)動副R8聯(lián)接；所說的動平臺上的二個端點R5和S6不在同一點上，所說的靜平臺上的三個端點R1、R4、R8不在一條直線上，其中，轉(zhuǎn)動副R1、R4軸線需相互平行配置，而轉(zhuǎn)動副R8的軸線與轉(zhuǎn)動副R1、R4軸線無需相互平行。
靜平臺上的轉(zhuǎn)動副R1、R8也可用移動副來替代，球副S6或S7也可用萬向節(jié)來替代。
控制靜平臺0上二個驅(qū)動關(guān)節(jié)R1、R8的運動時，動平臺1就可獲得沿YOZ平面內(nèi)的一維運動軌跡、繞R2-R3連線的獨立轉(zhuǎn)動以及繞垂直于YOZ平面的X軸的衍生轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)一平移及二轉(zhuǎn)動輸出，該種并聯(lián)機構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計及驅(qū)動控制等均可按常規(guī)機電技術(shù)進行設(shè)計和安裝。當在動平臺1上固結(jié)振動篩篩框或其他娛樂框架時，就可產(chǎn)生所需的空間運動。
權(quán)利要求
1.一種可用于并聯(lián)運動裝備的二自由度空間并聯(lián)機構(gòu)，由動平臺、靜平臺、一條廣義支路和一條一般支路組成，動平臺通過這二條支路與靜平臺聯(lián)接，形成并聯(lián)閉合回路；其特征在于廣義支路由一個具有四個單自由度運動副組成的平面四桿機構(gòu)的連桿上再串聯(lián)一個轉(zhuǎn)動副組成，而一般支路由兩個球副和一個單自由度的運動副串聯(lián)而成；其中廣義支路的一端與動平臺通過轉(zhuǎn)動副連接，另一端與靜平臺通過二個單自由度運動副聯(lián)接，一般支路的一端與動平臺通過球副連接，另一端與靜平臺通過一個單自由度運動副聯(lián)接；所說的動平臺上的二個端點不在同一點上，所說的靜平臺上的三個端點不在一條直線上。
2.一種可用于并聯(lián)運動裝備的二自由度空間并聯(lián)機構(gòu)，由動平臺、靜平臺、一條廣義支路和一條一般支路組成，動平臺通過這二條支路與靜平臺聯(lián)接，形成并聯(lián)閉合回路；其特征在于廣義支路由一個具有四個單自由度運動副組成的平面四桿機構(gòu)的連桿上再串聯(lián)一個轉(zhuǎn)動副組成，而一般支路由一個球副、一個萬向節(jié)和一個單自由度的運動副串聯(lián)而成；其中廣義支路的一端與動平臺通過轉(zhuǎn)動副連接，另一端與靜平臺通過二個單自由度運動副聯(lián)接，一般支路的一端與動平臺通過球副或萬向節(jié)連接，另一端與靜平臺通過一個單自由度運動副聯(lián)接；所說的動平臺上的二個端點不在同一點上，所說的靜平臺上的三個端點不在一條直線上。
全文摘要
用于并聯(lián)運動振動篩、并聯(lián)運動娛樂設(shè)備等的二自由度空間并聯(lián)機構(gòu)，由動平臺、靜平臺、一條廣義支路和一條一般支路組成，動平臺通過廣義支路、一般支路與靜平臺聯(lián)接；廣義支路由一個具有四個單自由度運動副組成的平面四桿機構(gòu)的連桿上再串聯(lián)一個轉(zhuǎn)動副組成；而一般支路由兩個球副和一個單自由度的運動副串聯(lián)而成，而這二個球副之一也可用一個萬向節(jié)來替代。控制靜平臺上二個單自由度運動副的運動時，動平臺就可獲得一平移及二轉(zhuǎn)動輸出，其中一個轉(zhuǎn)動為非獨立運動；當在動平臺上固結(jié)振動篩篩框或其他娛樂框架等時，就可產(chǎn)生所需的這種空間運動。該機構(gòu)具有結(jié)構(gòu)較簡單、控制解耦、易于制造加工等優(yōu)點。
文檔編號B25J9/00GK1868689SQ20061008812
公開日2006年11月29日 申請日期2006年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月28日
發(fā)明者沈惠平, 楊廷力 申請人:江蘇工業(yè)學院