一種并聯(lián)二自由度柔性精密導向機構的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于高精度定位技術領域，具體涉及一種并聯(lián)二自由度柔性精密導向機構。
【背景技術】
[0002]與本發(fā)明最接近的現(xiàn)有技術為Yangmin Li2009年6月在IEEE TRANSACT1NS ONROBOTICS 第二十五卷上發(fā)表的名稱為 Design and Analysis of a Totally DecoupledFlexure-Based XY Parallel Micromanipulator的文章，在該文章中闡述的一種并聯(lián)二自由度柔性操控平臺中所使用的復合式平行四邊形柔性連桿機構能夠?qū)崿F(xiàn)傳遞軸向力，并對切向位移進行導向，但該機構只能在一個方向進行導向，只適用于平面運動，無法應用于空間運動。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種并聯(lián)二自由度柔性精密導向機構，解決現(xiàn)有技術只能在一個方向?qū)?，無法應用于空間運動的技術問題。
[0004]本發(fā)明一種并聯(lián)二自由度柔性精密導向機構包括外空間平行四邊形導向機構和內(nèi)空間平行四邊形導向機構；
[0005]外空間平行四邊形導向機構包括定平臺、過渡板、四根剛性桿I和柔性鉸鏈I ?’每根剛性桿I的一端通過柔性鉸鏈I連接在過渡板上，另一端通過柔性鉸鏈I連接在定平臺上，四根剛性桿I分布在過渡板的四個角上，且四根剛性桿I兩兩之間相互平行；
[0006]內(nèi)空間平行四邊形導向機構包括動平臺、四根剛性桿II和柔性鉸鏈II海根剛性桿II的一端通過柔性鉸鏈II連接在動平臺上，另一端通過柔性鉸鏈II連接在過渡板上，四根剛性桿II分布在動平臺的四個角上，且四根剛性桿II兩兩之間相互平行；動平臺在定平臺之中，定平臺與動平臺相互平行，且在一個平面內(nèi)，四根剛性桿I和四根剛性桿II相同。
[0007]所述柔性鉸鏈I和柔性鉸鏈II均為柔性球鉸。
[0008]所述柔性鉸鏈I和柔性鉸鏈II均為兩個相互垂直設置的單自由度矩形柔性鉸鏈。
[0009]所述柔性鉸鏈I和柔性鉸鏈II均為二自由度雙向柔性鉸鏈。
[0010]本發(fā)明的有益技術效果:外空間平行四邊形導向機構首先將每根剛性桿的一端通過柔性鉸鏈連接在定平臺上，然后將每根剛性桿的另一端通過柔性鉸鏈連接在過度板上；內(nèi)空間平行四邊形導向機構首先將每根剛性桿的一端通過柔性鉸鏈連接在過度板上，然后將每根剛性桿的另一端通過柔性鉸鏈連接在動平臺上；這樣就實現(xiàn)了外空間平行四邊形導向機構與內(nèi)空間平行四邊形導向機構以相反方向布置。在工作的過程中，外空間平行四邊形導向機構與內(nèi)空間平行四邊形導向機構產(chǎn)生的寄生誤差相同、方向相反，使得本機構的寄生誤差為零；本結構的剛性桿均具有較大的剛度，因此在垂直方向上能夠傳遞較大的力或承載較大載荷；本機構在結構上對稱的，因此具有較好的穩(wěn)定性。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明一種并聯(lián)二自由度柔性精密導向機構的結構圖；
[0012]圖2為本發(fā)明一種并聯(lián)二自由度柔性精密導向機構的仰視剖面結構圖；
[0013]圖3為本發(fā)明一種并聯(lián)二自由度柔性精密導向機構的柔性球鉸示意圖；
[0014]圖4為本發(fā)明一種并聯(lián)二自由度柔性精密導向機構的二自由度雙向柔性鉸鏈；
[0015]圖5為本發(fā)明一種并聯(lián)二自由度柔性精密導向機構的柔性鉸鏈為兩個相互垂直設置的單自由度矩形柔性鉸鏈的結構示意圖；
[0016]其中，1、定平臺，2、動平臺，3、柔性鉸鏈I，3001、柔性球鉸、3002、二自由度雙向柔性鉸鏈，3003、兩個相互垂直設置的單自由度矩形柔性鉸鏈，4、柔性鉸鏈II，5、過度版，6、剛性桿I，7、剛性桿II。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖對本發(fā)明作進一步闡述。
[0018]【具體實施方式】一:
[0019]參見附圖1、附圖2、附圖3和附圖4，本發(fā)明一種并聯(lián)二自由度柔性精密導向機構包括外空間平行四邊形導向機構和內(nèi)空間平行四邊形導向機構；
[0020]外空間平行四邊形導向機構包括定平臺1、過渡板5、四根剛性桿I 6和柔性鉸鏈I 3 ;每根剛性桿I 6的一端通過柔性鉸鏈I 3連接在過渡板5上，另一端通過柔性鉸鏈I 3連接在定平臺I上，四根剛性桿I 6分布在過渡板5的四個角上，且四根剛性桿I 6兩兩之間相互平行；
[0021]內(nèi)空間平行四邊形導向機構包括動平臺2、四根剛性桿II 7和柔性鉸鏈II 4 ;每根四根剛性桿II 7的一端通過柔性鉸鏈II 4連接在動平臺2上，另一端通過柔性鉸鏈II 4連接在過渡板5上，四根剛性桿II 7分布在動平臺2的四個角上，且四根剛性桿II 7兩兩之間相互平行；動平臺2在定平臺I之中，定平臺I與動平臺2相互平行，且在一個平面內(nèi)，四根剛性桿I 6和四根剛性桿II 7相同。
[0022]所述柔性鉸鏈I 3和柔性鉸鏈II 4均為柔性球鉸3001。
[0023]所述柔性鉸鏈I 3和柔性鉸鏈II 4均為兩個相互垂直設置的單自由度矩形柔性鉸鏈 3003。
[0024]所述柔性鉸鏈I 3和柔性鉸鏈II 4均為二自由度雙向柔性鉸鏈3002。
[0025]【具體實施方式】二:
[0026]參見附圖5，本實施例與實施例一的區(qū)別在于柔性鉸鏈I 3和柔性鉸鏈II 4均為兩個相互垂直設置的單自由度矩形柔性鉸鏈3003。
【主權項】
1.一種并聯(lián)二自由度柔性精密導向機構，其特征在于，包括外空間平行四邊形導向機構和內(nèi)空間平行四邊形導向機構； 外空間平行四邊形導向機構包括定平臺(1)、過渡板(5)、四根剛性桿I (6)和柔性鉸鏈I (3);每根剛性桿I (6)的一端通過柔性鉸鏈I (3)連接在過渡板(5)上，另一端通過柔性鉸鏈I (3)連接在定平臺⑴上，四根剛性桿I (6)分布在過渡板(5)的四個角上，且四根剛性桿I (6)兩兩之間相互平行； 內(nèi)空間平行四邊形導向機構包括動平臺⑵、四根剛性桿II (7)和柔性鉸鏈II⑷?’每根四根剛性桿II (7)的一端通過柔性鉸鏈II (4)連接在動平臺(2)上，另一端通過柔性鉸鏈II⑷連接在過渡板(5)上，四根剛性桿II (7)分布在動平臺(2)的四個角上，且四根剛性桿II (7)兩兩之間相互平行；動平臺(2)在定平臺⑴之中，定平臺⑴與動平臺⑵相互平行，且在同一平面內(nèi)，四根剛性桿I (6)和四根剛性桿II (7)相同。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種并聯(lián)二自由度柔性精密導向機構，其特征在于，所述柔性鉸鏈I (3)和柔性鉸鏈II (4)均為柔性球鉸(3001)。
3.—種并聯(lián)二自由度柔性精密導向機構，其特征在于，所述柔性鉸鏈I (3)和柔性鉸鏈II (4)均為兩個相互垂直設置的單自由度矩形柔性鉸鏈(3003)。
4.一種并聯(lián)二自由度柔性精密導向機構，其特征在于，所述柔性鉸鏈I (3)和柔性鉸鏈II (4)均為二自由度雙向柔性鉸鏈(3002)。
【專利摘要】本發(fā)明一種并聯(lián)二自由度柔性精密導向機構，屬于高精度定位技術領域，解決了現(xiàn)有技術只能在一個方向?qū)?，無法應用于空間運動的技術問題；本發(fā)明包括定平臺、過渡板、四根剛性桿Ⅰ、柔性鉸鏈Ⅰ、動平臺、四根剛性桿Ⅱ和柔性鉸鏈Ⅱ；每根剛性桿Ⅰ的一端通過柔性鉸鏈Ⅰ連接在過渡板上，另一端通過柔性鉸鏈Ⅰ連接在定平臺上，四根剛性桿Ⅰ分布在過渡板的四個角上，且四根剛性桿Ⅰ兩兩之間相互平行；每根剛性桿Ⅱ的一端通過柔性鉸鏈Ⅱ連接在動平臺上，另一端通過柔性鉸鏈Ⅱ連接在過渡板上，四根剛性桿Ⅱ分布在動平臺的四個角上，且四根剛性桿Ⅱ兩兩之間相互平行；本機構在結構上對稱的，因此具有較好的穩(wěn)定性。
【IPC分類】B25B11-00
【公開號】CN104742046
【申請?zhí)枴緾N201510131146
【發(fā)明人】齊克奇, 向陽
【申請人】中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2015年3月24日