專利名稱：一種對稱兩轉一移并聯(lián)機構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及機器人領域，特別涉及一種并聯(lián)機構。
背景技術：
具有兩個轉動自由度和一個移動自由度的并聯(lián)機構在機械工業(yè)領域有著廣泛的應用。兩轉一移并聯(lián)機構的轉動和移動之間是會相互影響的。在一些兩轉一移并聯(lián)機構中，機構的動平臺沒有某個方向的移動自由度，但動平臺的中心點卻可以發(fā)生這個方向的移動。學者們將機構中的這種在非自由度方向上的移動稱為“伴隨運動”。伴隨運動的存在會對機構的軌跡標定和軌跡規(guī)劃帶來不便，并且增加控制的復雜度。因此，通過合理的設計來減少或消除機構的伴隨運動是在進行機構設計時需要解決的一個問題。很多學者曾針對兩轉一移并聯(lián)機構中的伴隨運動問題進行過專門的研究，并設計出了一些沒有伴隨運動的機構(CN101518898A，CN101497167A)。但這些機構都采用的是非對稱的結構形式，機構不具有各向同性，且制造和維護成本較高。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種成本低、各向同性較好的對稱兩轉一移并聯(lián)機構。本發(fā)明主要由定、動兩平臺和連接這兩平臺的三條結構完全相同的活動分支構成，上述三條活動分支均由定平臺轉動副、下側移動副、中間轉動副、上側移動副、動平臺轉動副以及連接它們的連桿構成，其中定平臺轉動副與定平臺連接，且與定平臺傾斜布置，下側移動副通過連桿與上述定平臺轉動副連接，且上述下側移動副與定平臺轉動副的軸線相互平行，中間轉動副與上述下側移動副通過連桿連接，上側移動副與上述中間轉動副通過連桿連接，動平臺轉動副通過連桿與上述上側移動副連接，且上述動平臺轉動副的軸線與上側移動副相互平行，動平臺轉動副與動平臺連接，且與動平臺傾斜布置，上述定平臺轉動畐U、動平臺轉動副以及中間轉動副的軸線相交于空間一點，且該點為分支中心點，上述三條活動分支的分支中心點構成了一個中間平面，上述定、動兩平臺為全等的三角形，且關于上述中間平面對稱，每個分支中的定平臺轉動副與動平臺轉動副也關于該中間平面對稱。上述活動分支中的定平臺轉動副和下側移動副可以替換為一個圓柱副，動平臺轉動副和上側移動副可以替換為一個圓柱副。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有如下優(yōu)點
1、本發(fā)明的三個分支完全相同，是一種對稱的三自由度并聯(lián)機構，在運動過程中具有很好的各向同性，且制造和維護成本較低；
2、本發(fā)明的動平臺可以實現(xiàn)繞定、動兩平臺的中間對稱平面內(nèi)的任意一條軸線或任意一點的連續(xù)轉動，可以有效地避免伴隨運動的發(fā)生，給機構的運動控制帶來很大方便，具有廣闊的應用前景。


圖I是本發(fā)明實施例I的立體示意圖。圖2是本發(fā)明實施例2的立體示意圖。
具體實施例方式 實施例I
在圖I所示的對稱兩轉一移并聯(lián)機構的立體示意圖中，三條結構完全相同的活動分支連接定平臺I和動平臺6，上述三條活動分支均由定平臺轉動副R1、下側移動副P2、中間轉動副R3、上側移動副P4、動平臺轉動副R5以及連接它們的連桿構成，其中定平臺轉動副Rl與定平臺I連接且為傾斜布置，下側移動副P2通過連桿2與定平臺轉動副Rl連接，且該下側移動副P2與定平臺轉動副Rl的軸線相互平行，中間轉動副R3與下側移動副P2通過連桿3連接，上側移動副P4與中間轉動副R3通過連桿4連接，動平臺轉動副R5通過連桿5與上側移動副P4連接，且動平臺轉動副R5的軸線與上側移動副P4相互平行，動平臺轉動副R5與動平臺6連接且為傾斜布置，上述定平臺轉動副Rl的軸線與動平臺轉動副R5的軸線以及中間轉動副R3的軸線交于空間一點01,該點為該分支的分支中心點,上述三條活動分支的分支中心點01、02、03構成了一個中間平面，上述定、動兩平臺為全等的三角形，且關于上述中間平面對稱，每個分支中的定平臺轉動副Rl與動平臺轉動副R5也關于該中間平面對稱。 實施例2
在圖2所示的對稱兩轉一移并聯(lián)機構的立體示意圖中，三條結構完全相同的活動分支連接定平臺I和動平臺6，上述三條活動分支均由定平臺圓柱副Cl、動平臺圓柱副C3以及中間轉動副R2構成，其中定平臺圓柱副Cl與定平臺I連接且為傾斜布置，該定平臺圓柱副 Cl通過連桿2與中間轉動副R2連接，上述中間轉動副R2通過連桿3與動平臺圓柱副C3連接，上述動平臺圓柱副C3與動平臺6連接且為傾斜布置，上述定平臺圓柱副Cl的軸線與上述動平臺圓柱副C3的軸線以及中間轉動副R2的軸線相交于空間一點01，該點為該分支的分支中心點，上述三條活動分支的分支中心點01、02、03構成了一個中間平面，上述定、動兩平臺為全等的三角形，且關于上述中間平面對稱，每條分支中的定平臺圓柱副Cl和動平臺圓柱副C3也關于該中間平面對稱。
權利要求
1.一種對稱兩轉一移并聯(lián)機構，其有定、動兩平臺和連接這兩平臺的三條結構完全相同的活動分支，其特征在于上述三條活動分支均由定平臺轉動副、下側移動副、中間轉動畐Ij、上側移動副、動平臺轉動副以及連接它們的連桿構成，其中定平臺轉動副與定平臺連接，且與定平臺傾斜布置，下側移動副通過連桿與上述定平臺轉動副連接，且上述下側移動副與定平臺轉動副的軸線相互平行，中間轉動副與上述下側移動副通過連桿連接，上側移動副與上述中間轉動副通過連桿連接，動平臺轉動副通過連桿與上述上側移動副連接，且上述動平臺轉動副的軸線與上側移動副相互平行，動平臺轉動副與動平臺連接，且與動平臺傾斜布置，上述定平臺轉動副的軸線與動平臺轉動副的軸線以及中間轉動副的軸線相交于空間一點，且該點為分支中心點，上述三條活動分支的分支中心點構成了一個中間平面，上述定、動兩平臺為全等的三角形，且關于上述中間平面對稱，每個分支中的定平臺轉動副與動平臺轉動副也關于上述中間平面對稱。
2.根據(jù)權利要求I所述的對稱兩轉一移并聯(lián)機構，其特征在于上述定平臺轉動副和下側移動副可以替換為一個圓柱副，上述動平臺轉動副和上側移動副可以替換為一個圓柱副。
全文摘要
一種對稱兩轉一移并聯(lián)機構，其有定、動兩平臺和連接這兩平臺的三條結構完全相同的活動分支構成，上述三條活動分支均由定平臺轉動副、下側移動副、中間轉動副、上側移動副、動平臺轉動副以及連接它們的連桿構成，其中定平臺轉動副、動平臺轉動副與中間轉動副的軸線相交于空間一點，且該點為分支中心點，上述三條活動分支的分支中心點構成了一個中間平面，上述定、動兩平臺為全等的三角形，且關于該中間平面對稱，每個分支中的定平臺轉動副與動平臺轉動副也關于該中間平面對稱。本發(fā)明采用對稱的結構，且可以實現(xiàn)繞中間對稱平面內(nèi)的任意一條軸線或任意一點的連續(xù)轉動，能有效地避免伴隨運動的發(fā)生，給機構的運動控制帶來很大方便。
文檔編號B25J9/00GK102962836SQ20121044504
公開日2013年3月13日 申請日期2012年11月9日 優(yōu)先權日2012年11月9日
發(fā)明者黃真, 陳子明, 李艷文, 陳誼超, 丁華鋒 申請人:燕山大學