本實用新型涉及機器人技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種大轉(zhuǎn)角兩轉(zhuǎn)動一移動并聯(lián)機構(gòu)。

背景技術(shù)：

并聯(lián)機構(gòu)的主要特點是其動平臺通過兩條以上的分支連接到機架上，一般分支的數(shù)目等于機構(gòu)的自由度數(shù)。驅(qū)動機構(gòu)運動的電機都可以安排在靠近機架處，從而使得機構(gòu)具有剛度好、承載能力大、動力學性能好等優(yōu)點。因此，并聯(lián)機構(gòu)得到了廣泛的研究，而具有空間兩轉(zhuǎn)動一移動自由度的并聯(lián)機構(gòu)是其中重要的一類，可應(yīng)用于復(fù)雜曲面加工、運動模擬等領(lǐng)域。

現(xiàn)有的兩轉(zhuǎn)動一移動并聯(lián)機構(gòu)(CN 105904436 A，CN 104889978 A，CN 105397797 A)支鏈中多利用到了球副。球副的轉(zhuǎn)動范圍較小，使得整體并聯(lián)機構(gòu)的轉(zhuǎn)動角度也較小，限制了機構(gòu)的應(yīng)用。因此，提出一種結(jié)構(gòu)簡單、轉(zhuǎn)動角度大的兩轉(zhuǎn)動一移動并聯(lián)機構(gòu)很有必要。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的技術(shù)問題是克服背景技術(shù)存在的不足，提供一種大轉(zhuǎn)角兩轉(zhuǎn)動一移動并聯(lián)機構(gòu)，該并聯(lián)機構(gòu)應(yīng)具有轉(zhuǎn)動角度大、結(jié)構(gòu)簡單、剛度高、承載能力大、動力學性能好等優(yōu)點。

本實用新型的技術(shù)方案是：

一種大轉(zhuǎn)角兩轉(zhuǎn)動一移動并聯(lián)機構(gòu)，包括機架、動平臺以及并聯(lián)連接在機架與動平臺之間的一個第一分支和兩個第二分支；其特征在于：

第一分支包括依次連接在機架與動平臺之間的機架轉(zhuǎn)動副、第一移動副滑塊、第一移動副導(dǎo)桿以及第一虎克鉸；第一虎克鉸與第一移動副導(dǎo)桿連接的第一轉(zhuǎn)動軸線平行于機架轉(zhuǎn)動副軸線，且垂直于第一移動副軸線；

第二分支包括依次連接在機架與動平臺之間的第二移動副導(dǎo)軌、第二移動副滑塊、第二虎克鉸、連桿以及動平臺轉(zhuǎn)動副；第二虎克鉸的第一轉(zhuǎn)動軸線與第二移動副軸線平行，第二虎克鉸與連桿連接的第二轉(zhuǎn)動軸線與動平臺轉(zhuǎn)動副軸線平行且垂直于第二移動副軸線；

所述兩個第二分支中，第二虎克鉸的第一轉(zhuǎn)動副軸線重合且平行于第一分支中的機架轉(zhuǎn)動副軸線；兩個第二分支中，動平臺轉(zhuǎn)動副軸線平行于第一分支中第一虎克鉸的第二轉(zhuǎn)動軸線。

一種大轉(zhuǎn)角兩轉(zhuǎn)動一移動并聯(lián)機構(gòu)，包括機架、動平臺以及并聯(lián)連接在機架與動平臺之間的兩個第一分支和一個第二分支；其特征在于：

第一分支包括依次連接在機架與動平臺之間的機架轉(zhuǎn)動副、第一移動副滑塊、第一移動副導(dǎo)桿以及第一虎克鉸；第一虎克鉸與第一移動副導(dǎo)桿連接的第一轉(zhuǎn)動軸線平行于機架轉(zhuǎn)動副軸線且垂直于第一移動副軸線；

第二分支包括依次連接在機架與動平臺之間的第二移動副導(dǎo)軌、第二移動副滑塊、第二虎克鉸、連桿以及動平臺轉(zhuǎn)動副；第二虎克鉸的第一轉(zhuǎn)動軸線與第二移動副軸線平行，第二虎克鉸與連桿連接的第二轉(zhuǎn)動軸線與動平臺轉(zhuǎn)動副軸線平行且垂直于第二移動副軸線；

所述兩個第一分支中第一虎克鉸與動平臺連接的第二轉(zhuǎn)動軸線重合，且平行于第二分支中動平臺轉(zhuǎn)動副軸線；第二分支中第二虎克鉸的第一轉(zhuǎn)動副軸線平行于第一分支中的機架轉(zhuǎn)動副軸線。

一種大轉(zhuǎn)角兩轉(zhuǎn)動一移動并聯(lián)機構(gòu)，包括機架、動平臺以及并聯(lián)連接在機架與動平臺之間的兩個第一分支和兩個第二分支；其特征在于：

第一分支包括依次連接在機架與動平臺之間的機架轉(zhuǎn)動副、第一移動副滑塊、第一移動副導(dǎo)桿以及第一虎克鉸；第一虎克鉸與導(dǎo)桿連接的第一轉(zhuǎn)動軸線平行于機架轉(zhuǎn)動副軸線且垂直于第一移動副軸線；

第二分支包括依次連接在機架與動平臺之間的第二移動副導(dǎo)軌、第二移動副滑塊、第二虎克鉸、連桿以及動平臺轉(zhuǎn)動副；第二虎克鉸與第二移動副滑塊連接的第一轉(zhuǎn)動軸線與第二移動副軸線平行，第二虎克鉸與連桿連接的第二轉(zhuǎn)動軸線與動平臺轉(zhuǎn)動副軸線平行且垂直于第二移動副軸線；

兩個第二分支中第二虎克鉸的第一轉(zhuǎn)動副軸線重合且平行于第一分支中機架轉(zhuǎn)動副軸線；兩個第一分支中第一虎克鉸連接動平臺的第二轉(zhuǎn)動軸線重合且平行于第二分支中動平臺轉(zhuǎn)動副軸線；

兩個第一分支的機架轉(zhuǎn)動副對稱于第二分支第二移動副軸線布置。

所述機架轉(zhuǎn)動副由第一移動副滑塊上的轉(zhuǎn)軸與第一軸承座、第二軸承座配合形成。

所述兩個第二分支中，其中一根連桿穿過另一根連桿上的長孔，使得兩個第二分支交叉布置；所述長孔沿著連桿長度方向布置。

所述兩個第二分支中，其中一根連桿穿過另一根連桿上的長孔，使得兩個第二分支交叉布置；所述長孔沿著連桿長度方向布置。

本實用新型的有益效果是：

本實用新型提出的并聯(lián)機構(gòu)可以執(zhí)行空間兩轉(zhuǎn)動一移動運動，具有結(jié)構(gòu)簡單、轉(zhuǎn)動角度大、剛度高、承載能力大、動力學性能好等優(yōu)點，可用于復(fù)雜曲面加工、運動模擬等領(lǐng)域。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例一的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實用新型實施例二的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本實用新型實施例三的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本實用新型實施例四的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為本實用新型實施例五的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為第一分支的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7為第一滑塊的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8為第二分支的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

以下結(jié)合說明書附圖，對本實用新型作進一步說明，但本實用新型并不局限于以下實施例。

實施例一

如圖1，6，7，8所示，一種大轉(zhuǎn)角兩轉(zhuǎn)動一移動并聯(lián)機構(gòu)，包括機架(圖中省略)、動平臺1以及并聯(lián)連接在機架與動平臺之間的一個第一分支和兩個第二分支。

第一分支包括依次連接在機架與動平臺之間的第一軸承座11和第二軸承座12(兩個軸承座的轉(zhuǎn)動軸線共軸)、第一移動副滑塊13、第一移動副導(dǎo)桿14、第一虎克鉸15；第一軸承座和第二軸承座安裝在機架上，第一移動副滑塊上的轉(zhuǎn)軸16與第一軸承座和第二軸承座配合形成機架轉(zhuǎn)動副，第一移動副滑塊與第一移動副導(dǎo)桿配合形成第一移動副，第一虎克鉸的第一轉(zhuǎn)動軸線(即第一虎克鉸與導(dǎo)桿連接的轉(zhuǎn)動軸軸線)平行于機架轉(zhuǎn)動副軸線，且垂直于第一移動副軸線(即第一移動副移動軸線；以下類同)。

第二分支包括依次連接在機架與動平臺之間的第二移動副導(dǎo)軌21，第二移動副滑塊22，第二虎克鉸23，連桿24，動平臺轉(zhuǎn)動副25；第二移動副與第二移動副導(dǎo)軌形成第二移動副，第二虎克鉸與第二移動副滑塊相連，第二虎克鉸的第一轉(zhuǎn)動軸線與第二移動副軸線平行，第二虎克鉸的第二轉(zhuǎn)動軸線(即第二虎克鉸與連桿連接的轉(zhuǎn)動軸軸線)與動平臺轉(zhuǎn)動副軸線平行，且垂直于第二移動副軸線。

兩個第二分支中第二虎克鉸的第一轉(zhuǎn)動副軸線重合，且平行于第一分支中的機架轉(zhuǎn)動副軸線；兩個第二分支中動平臺轉(zhuǎn)動副軸線平行于第一分支中第一虎克鉸的第二轉(zhuǎn)動軸線(即第一虎克鉸動平臺連接的轉(zhuǎn)動軸軸線)。

本實施例中，驅(qū)動副為各分支上的移動副，驅(qū)動方式可選用滾珠絲杠(圖中省略)；當驅(qū)動副運動時，機構(gòu)作兩轉(zhuǎn)動一移動三自由度運動。

實施例二

如圖2，6，7，8所示，一種大轉(zhuǎn)角兩轉(zhuǎn)動一移動并聯(lián)機構(gòu)，包括機架(圖中省略)、動平臺1以及并聯(lián)連接在機架與動平臺之間的兩個第一分支和一個第二分支。

第一分支包括依次連接在機架與動平臺之間的第一軸承座11和第二軸承座12(兩個軸承座的轉(zhuǎn)動軸線共軸)、第一移動副滑塊13、第一移動副導(dǎo)桿14、第一虎克鉸15；第一軸承座和第二軸承座安裝在機架上，第一移動副滑塊上的轉(zhuǎn)軸16與第一軸承座和第二軸承座配合形成機架轉(zhuǎn)動副，第一移動副滑塊與第一移動副導(dǎo)桿配合形成第一移動副，第一虎克鉸的第一轉(zhuǎn)動軸線(即第一虎克鉸與導(dǎo)桿連接的轉(zhuǎn)動軸軸線)平行于機架轉(zhuǎn)動副軸線，且垂直于第一移動副軸線。

第二分支包括依次連接在機架與動平臺之間的第二移動副導(dǎo)軌21，第二移動副滑塊22，第二虎克鉸23，連桿24，動平臺轉(zhuǎn)動副25；第二移動副滑塊與第二移動副導(dǎo)軌形成第二移動副，第二虎克鉸與第二移動副滑塊相連，第二虎克鉸的第一轉(zhuǎn)動軸線與第二移動副軸線平行，第二虎克鉸的第二轉(zhuǎn)動軸線(即第二虎克鉸與連桿連接的轉(zhuǎn)動軸軸線)與動平臺轉(zhuǎn)動副軸線平行，且垂直于第二移動副軸線。

兩個第一分支中第一虎克鉸的第二轉(zhuǎn)動軸線(即第一虎克鉸動平臺連接的轉(zhuǎn)動軸軸線)重合，且平行于第二分支中動平臺轉(zhuǎn)動副軸線；第二分支中第二虎克鉸的第一轉(zhuǎn)動副軸線平行于第一分支中的機架轉(zhuǎn)動副軸線。

本實施例中，驅(qū)動副為各分支上的移動副，驅(qū)動方式可選用滾珠絲杠(圖中省略)；當驅(qū)動副運動時，機構(gòu)作兩轉(zhuǎn)動一移動三自由度運動。

實施例三

如圖3，6，7，8所示，一種大轉(zhuǎn)角兩轉(zhuǎn)動一移動并聯(lián)機構(gòu)，包括機架(圖中省略)、動平臺1以及并聯(lián)連接在機架與動平臺之間的兩個第一分支和兩個第二分支。

第一分支包括依次連接在機架與動平臺之間的第一軸承座11和第二軸承座12(兩個軸承座的轉(zhuǎn)動軸線共軸)、第一移動副滑塊13、第一移動副導(dǎo)桿14、第一虎克鉸15；第一軸承座和第二軸承座安裝在機架上，第一移動副滑塊上的轉(zhuǎn)軸16與第一軸承座和第二軸承座配合形成機架轉(zhuǎn)動副，第一移動副滑塊與第一移動副導(dǎo)桿配合形成第一移動副，第一虎克鉸的第一轉(zhuǎn)動軸線(即第一虎克鉸與導(dǎo)桿連接的轉(zhuǎn)動軸軸線)平行于機架轉(zhuǎn)動副軸線，且垂直于第一移動副軸線。

第二分支包括依次連接在機架與動平臺之間的第二移動副導(dǎo)軌21，第二移動副滑塊22，第二虎克鉸23，連桿24，動平臺轉(zhuǎn)動副25；第二移動副滑塊與第二移動副導(dǎo)軌形成第二移動副，第二虎克鉸與第二移動副滑塊相連，第二虎克鉸的第一轉(zhuǎn)動軸線與第二移動副軸線平行，第二虎克鉸的第二轉(zhuǎn)動軸線(即第二虎克鉸與連桿連接的轉(zhuǎn)動軸軸線)與動平臺轉(zhuǎn)動副軸線平行，且垂直于第二移動副軸線。

兩個第二分支中第二虎克鉸的第一轉(zhuǎn)動副軸線重合，且平行于第一分支中機架轉(zhuǎn)動副軸線；兩個第一分支中第一虎克鉸的第二轉(zhuǎn)動軸線(即第一虎克鉸動平臺連接的轉(zhuǎn)動軸軸線)重合，且平行于第二分支中動平臺轉(zhuǎn)動副軸線。

兩個第一分支的機架轉(zhuǎn)動副對稱于第二分支第二移動副軸線布置。

本實施例中，驅(qū)動副為各分支上的移動副，驅(qū)動方式可選用滾珠絲杠(圖中省略)，機構(gòu)具有冗余驅(qū)動；當驅(qū)動副運動時，機構(gòu)作兩轉(zhuǎn)動一移動三自由度運動。

實施例四

如圖4所示，一種大轉(zhuǎn)角兩轉(zhuǎn)動一移動并聯(lián)機構(gòu)，包括機架(圖中省略)、動平臺1以及并聯(lián)連接在機架與動平臺之間的一個第一分支和兩個第二分支。實施例四的結(jié)構(gòu)與實施例一的結(jié)構(gòu)類似，不同之處在于：實施例四中兩個第二分支中的連桿結(jié)構(gòu)不同，一根連桿穿過另一根連桿上的長孔，兩個第二分支成交叉布置。

實施例五

如圖5所示，一種大轉(zhuǎn)角兩轉(zhuǎn)動一移動并聯(lián)機構(gòu)，包括機架(圖中省略)、動平臺1以及并聯(lián)連接在機架與動平臺之間的兩個第一分支和兩個第二分支。實施例五的結(jié)構(gòu)與實施例三的結(jié)構(gòu)類似，不同之處在于：實施例五中兩個第二分支中的連桿結(jié)構(gòu)不同，一根連桿穿過另一根連桿上的長孔，兩個第二分支成交叉布置。