一種具有多個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)中心的兩轉(zhuǎn)一移并聯(lián)機(jī)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】一種具有多個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)中心的兩轉(zhuǎn)一移并聯(lián)機(jī)構(gòu)，它包括定平臺(tái)、動(dòng)平臺(tái)和三個(gè)結(jié)構(gòu)完全相同的連接這兩個(gè)平臺(tái)的活動(dòng)分支，每個(gè)活動(dòng)分支均由移動(dòng)副P1、轉(zhuǎn)動(dòng)副R1、轉(zhuǎn)動(dòng)副R2、移動(dòng)副P2和轉(zhuǎn)動(dòng)副R3依次連接構(gòu)成，轉(zhuǎn)動(dòng)副R1的軸線與移動(dòng)副P1的軸線相互平行；轉(zhuǎn)動(dòng)副R2的軸線與轉(zhuǎn)動(dòng)副R1的軸線相互垂直；移動(dòng)副P2的軸線與轉(zhuǎn)動(dòng)副R2的軸線相互垂直；轉(zhuǎn)動(dòng)副R3的軸線與轉(zhuǎn)動(dòng)副R2的軸線相互垂直；上述移動(dòng)副P1、轉(zhuǎn)動(dòng)副R3分別與定平臺(tái)、動(dòng)平臺(tái)傾斜布置，且傾斜角度相等，轉(zhuǎn)動(dòng)副R1和轉(zhuǎn)動(dòng)副R3的軸線相交于空間一點(diǎn)。本實(shí)用新型具有兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度和一個(gè)移動(dòng)自由度，可以實(shí)現(xiàn)繞空間一定范圍內(nèi)任意點(diǎn)的連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，具有廣闊的應(yīng)用前景。
【專利說明】
一種具有多個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)中心的兩轉(zhuǎn)一移并聯(lián)機(jī)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實(shí)用新型涉及機(jī)器人領(lǐng)域，特別涉及一種并聯(lián)機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]在傳統(tǒng)的兩轉(zhuǎn)一移并聯(lián)機(jī)構(gòu)中，機(jī)構(gòu)的動(dòng)平臺(tái)沒有水平方向的移動(dòng)自由度，但動(dòng)平臺(tái)的中心點(diǎn)卻可以發(fā)生水平方向的移動(dòng)。學(xué)者們將機(jī)構(gòu)中的這種在非自由度方向上的移動(dòng)稱為“伴隨運(yùn)動(dòng)”。伴隨運(yùn)動(dòng)的存在會(huì)對(duì)機(jī)構(gòu)的軌跡標(biāo)定和軌跡規(guī)劃帶來不便，并且增加控制的復(fù)雜度。因此，通過合理的設(shè)計(jì)來減少或消除機(jī)構(gòu)的伴隨運(yùn)動(dòng)是在進(jìn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)需要解決的一個(gè)問題。
[0003]很多學(xué)者曾針對(duì)兩轉(zhuǎn)一移并聯(lián)機(jī)構(gòu)中的伴隨運(yùn)動(dòng)問題進(jìn)行過專門的研究，并設(shè)計(jì)出一些沒有伴隨運(yùn)動(dòng)的并聯(lián)機(jī)構(gòu)(CN101518898A，CN101497167A)。但這些機(jī)構(gòu)的各個(gè)分支不完全相同，機(jī)構(gòu)的加工及維護(hù)成本較高;且機(jī)構(gòu)的動(dòng)平臺(tái)只能實(shí)現(xiàn)繞某個(gè)點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)，給機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)控制帶來很大不便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供一種制造和維護(hù)成本較低、可以實(shí)現(xiàn)繞空間多個(gè)點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng)的兩轉(zhuǎn)一移并聯(lián)機(jī)構(gòu)。
[0005]本實(shí)用新型主要內(nèi)容包括定平臺(tái)、動(dòng)平臺(tái)和三個(gè)結(jié)構(gòu)完全相同的連接這兩個(gè)平臺(tái)的活動(dòng)分支，每個(gè)活動(dòng)分支中的第一連桿的一端通過移動(dòng)副Pl與定平臺(tái)連接，該第一連桿的另一端通過轉(zhuǎn)動(dòng)副Rl與第二連桿的一端連接，該第二連桿的另一端通過轉(zhuǎn)動(dòng)副R2與第三連桿的一端連接，該第三連桿的另一端通過移動(dòng)副P2與第四連桿的一端連接，該第四連桿的另一端通過轉(zhuǎn)動(dòng)副R3與動(dòng)平臺(tái)連接;上述移動(dòng)副P1、轉(zhuǎn)動(dòng)副R3分別與定平臺(tái)、動(dòng)平臺(tái)傾斜布置，且傾斜角度相等;轉(zhuǎn)動(dòng)副Rl的軸線與移動(dòng)副Pl的軸線相互平行;轉(zhuǎn)動(dòng)副R2的軸線與轉(zhuǎn)動(dòng)副Rl的軸線相互垂直;移動(dòng)副P2的軸線與轉(zhuǎn)動(dòng)副R2的軸線相互垂直;轉(zhuǎn)動(dòng)副R3的軸線與轉(zhuǎn)動(dòng)副R2的軸線相互垂直;轉(zhuǎn)動(dòng)副Rl的軸線和轉(zhuǎn)動(dòng)副R3的軸線相交于空間一點(diǎn)。分支中兩個(gè)軸線相互垂直的轉(zhuǎn)動(dòng)副Rl和轉(zhuǎn)動(dòng)副R2可以替換為一個(gè)萬向鉸鏈;分支中軸線相互平行的轉(zhuǎn)動(dòng)副Rl和移動(dòng)副Pl可以替換為一個(gè)圓柱副。
[0006]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0007]1、本實(shí)用新型具有兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度和一個(gè)移動(dòng)自由度，可以實(shí)現(xiàn)繞空間一定范圍內(nèi)任意點(diǎn)的連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，能有效地避免伴隨運(yùn)動(dòng)的發(fā)生。
[0008]2、三個(gè)分支完全相同，容易制造和裝配，且維護(hù)成本較低。
【附圖說明】
[0009]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例1的立體示意圖
[0010]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例2的立體示意圖
[0011]圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例3的立體示意圖
【具體實(shí)施方式】
[0012]實(shí)施例1
[0013]在圖1所示的一種具有多個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)中心的兩轉(zhuǎn)一移并聯(lián)機(jī)構(gòu)立體示意圖中，三條結(jié)構(gòu)完全相同的活動(dòng)分支連接定平臺(tái)I和動(dòng)平臺(tái)2，每個(gè)活動(dòng)分支中的第一連桿3的一端通過移動(dòng)副Pl與定平臺(tái)I連接，該第一連桿3的另一端通過轉(zhuǎn)動(dòng)副Rl與第二連桿4的一端連接，該第二連桿4的另一端通過轉(zhuǎn)動(dòng)副R2與第三連桿5的一端連接，該第三連桿5的另一端通過移動(dòng)副P2與第四連桿6的一端連接，該第四連桿6的另一端通過轉(zhuǎn)動(dòng)副R3與動(dòng)平臺(tái)2連接;其中，轉(zhuǎn)動(dòng)副Rl的軸線與移動(dòng)副Pl的軸線相互平行;轉(zhuǎn)動(dòng)副R2的軸線與轉(zhuǎn)動(dòng)副Rl的軸線相互垂直;移動(dòng)副P2的軸線與轉(zhuǎn)動(dòng)副R2的軸線相互垂直;轉(zhuǎn)動(dòng)副R3的軸線與轉(zhuǎn)動(dòng)副R2的軸線相互垂直;移動(dòng)副P1、轉(zhuǎn)動(dòng)副R3分別與定平臺(tái)1、動(dòng)平臺(tái)2傾斜布置，且傾斜角度相等;轉(zhuǎn)動(dòng)副Rl的軸線和轉(zhuǎn)動(dòng)副R3的軸線相交于空間一點(diǎn)。
[0014]實(shí)施例2
[0015]如圖2所示，三條結(jié)構(gòu)完全相同的活動(dòng)分支連接定平臺(tái)I和動(dòng)平臺(tái)2，每個(gè)活動(dòng)分支中的第一連桿3的一端通過移動(dòng)副Pl與定平臺(tái)I連接，該第一連桿3的另一端通過萬向鉸鏈Ul與第三連桿5的一端連接，該第三連桿5通過移動(dòng)副P2與第四連桿6的一端連接，該第四連桿6的另一端通過轉(zhuǎn)動(dòng)副R3與動(dòng)平臺(tái)2連接;移動(dòng)副Pl、轉(zhuǎn)動(dòng)副R3分別與定平臺(tái)1、動(dòng)平臺(tái)2傾斜布置，且傾斜角度相等;萬向鉸鏈Ul中包含兩個(gè)相互垂直相交的轉(zhuǎn)動(dòng)副，萬向鉸鏈Ul中與第一連桿3連接的轉(zhuǎn)動(dòng)副的軸線與移動(dòng)副Pl的軸線平行;萬向鉸鏈Ul中與第三連桿5連接的轉(zhuǎn)動(dòng)副的軸線與移動(dòng)副P2的軸線垂直;萬向鉸鏈Ul中與第三連桿5連接的轉(zhuǎn)動(dòng)副的軸線與轉(zhuǎn)動(dòng)副R3的軸線垂直;萬向鉸鏈Ul中與第一連桿3連接的轉(zhuǎn)動(dòng)副的軸線與轉(zhuǎn)動(dòng)副R3的軸線相交于空間一點(diǎn)。
[0016]實(shí)施例3
[0017]如圖3所示，三條結(jié)構(gòu)完全相同的活動(dòng)分支連接定平臺(tái)I和動(dòng)平臺(tái)2，每個(gè)活動(dòng)分支中的第二連桿4的一端通過圓柱副Cl與定平臺(tái)I連接，該第二連桿4的另一端通過轉(zhuǎn)動(dòng)副R2與第三連桿5的一端連接，該第三連桿5通過移動(dòng)副P2與第四連桿6的一端連接，該第四連桿6的另一端通過轉(zhuǎn)動(dòng)副R3與動(dòng)平臺(tái)2連接;上述轉(zhuǎn)動(dòng)副R2的軸線與圓柱副Cl的軸線垂直;移動(dòng)副P2的軸線與轉(zhuǎn)動(dòng)副R2的軸線垂直;轉(zhuǎn)動(dòng)副R3的軸線與轉(zhuǎn)動(dòng)副R2的軸線垂直;圓柱副Cl、轉(zhuǎn)動(dòng)副R3分別與定平臺(tái)1、動(dòng)平臺(tái)2傾斜布置，且傾斜角度相等；圓柱副Cl的軸線與轉(zhuǎn)動(dòng)副R3的軸線相交于空間一點(diǎn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種具有多個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)中心的兩轉(zhuǎn)一移并聯(lián)機(jī)構(gòu)，它包括定平臺(tái)、動(dòng)平臺(tái)和三個(gè)結(jié)構(gòu)完全相同的連接這兩個(gè)平臺(tái)的活動(dòng)分支，其特征在于:所述每個(gè)活動(dòng)分支中的第一連桿的一端通過移動(dòng)副Pl與定平臺(tái)連接，該第一連桿的另一端通過轉(zhuǎn)動(dòng)副Rl與第二連桿的一端連接，該第二連桿的另一端通過轉(zhuǎn)動(dòng)副R2與第三連桿的一端連接，該第三連桿的另一端通過移動(dòng)副P2與第四連桿的一端連接，該第四連桿的另一端通過轉(zhuǎn)動(dòng)副R3與動(dòng)平臺(tái)連接;上述移動(dòng)副P1、轉(zhuǎn)動(dòng)副R3分別與定平臺(tái)、動(dòng)平臺(tái)傾斜布置，且傾斜角度相等;轉(zhuǎn)動(dòng)副Rl的軸線與移動(dòng)副Pl的軸線相互平行;轉(zhuǎn)動(dòng)副R2的軸線與轉(zhuǎn)動(dòng)副Rl的軸線相互垂直;移動(dòng)副P2的軸線與轉(zhuǎn)動(dòng)副R2的軸線相互垂直;轉(zhuǎn)動(dòng)副R3的軸線與轉(zhuǎn)動(dòng)副R2的軸線相互垂直;轉(zhuǎn)動(dòng)副Rl的軸線和轉(zhuǎn)動(dòng)副R3的軸線相交于空間一點(diǎn)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有多個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)中心的兩轉(zhuǎn)一移并聯(lián)機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述分支中兩個(gè)軸線相互垂直的轉(zhuǎn)動(dòng)副Rl和轉(zhuǎn)動(dòng)副R2替換為一個(gè)萬向鉸鏈。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有多個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)中心的兩轉(zhuǎn)一移并聯(lián)機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述分支中軸線相互平行的轉(zhuǎn)動(dòng)副Rl和移動(dòng)副Pl替換為一個(gè)圓柱副。
【文檔編號(hào)】B25J9/00GK205630607SQ201620345646
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年4月22日
【發(fā)明人】陳子明, 成棟良, 劉曉檬, 魏雪丹, 張揚(yáng)
【申請(qǐng)人】燕山大學(xué)