本實(shí)用新型涉及太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng)跟蹤領(lǐng)域，特別涉及一種球面連桿太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng)跟蹤機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)：

眾所周知，我們站在大地上看到太陽(yáng)從東方升起，經(jīng)過(guò)天空再到西方降落，這是地球自轉(zhuǎn)形成的現(xiàn)象，同時(shí)我們假設(shè)太陽(yáng)是繞我們作圓周運(yùn)動(dòng)，稱之為視運(yùn)動(dòng)?，F(xiàn)有的太陽(yáng)能收集裝置大都采用近似地指向太陽(yáng)方位，從而提高太陽(yáng)能的利用率。目前的太陽(yáng)能收集裝置大都為單軸結(jié)構(gòu)形式，單軸收集裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，導(dǎo)致其運(yùn)動(dòng)軌跡單一，不能根據(jù)視運(yùn)動(dòng)在四季不同變化調(diào)整運(yùn)動(dòng)軌跡。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實(shí)用新型旨在設(shè)計(jì)一種球面連桿太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng)跟蹤機(jī)構(gòu)，使其跟蹤軌跡可以適應(yīng)四季的太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng)軌跡變化，同時(shí)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、依靠單驅(qū)動(dòng)裝置即可根據(jù)四季不同變化調(diào)整運(yùn)動(dòng)軌跡的特點(diǎn)。

如圖1所示，先不考慮向心桿OM，球面連桿機(jī)構(gòu)O-ABCD是一種沿球面運(yùn)動(dòng)的四連桿機(jī)構(gòu)，且各連接件的軸線匯交于球心O。桿件CD為機(jī)架且固定不動(dòng)，桿件AD為主動(dòng)桿且相對(duì)于機(jī)架CD的轉(zhuǎn)角為θ(即輸入轉(zhuǎn)角)、桿件AB為連桿，桿件BC為從動(dòng)桿且相對(duì)于機(jī)架CD的轉(zhuǎn)角為Ψ(即輸出轉(zhuǎn)角)，P為連桿AB上一點(diǎn)。在空間機(jī)構(gòu)學(xué)中，桿件AD、AB、BC、CD的球面長(zhǎng)度可分別用角度ɑ、η、β、γ表示?；谇蛎嫒抢碚?，可以推得輸出轉(zhuǎn)角Ψ僅為輸入轉(zhuǎn)角θ的函數(shù)，即：

式中，k＝+1或-1，其值取決于球面連桿機(jī)構(gòu)在安裝時(shí)的分支構(gòu)型，一旦完成安裝，k值即確定，而且有：

顯然，當(dāng)球面連桿機(jī)構(gòu)安裝完成后，給定主動(dòng)桿AD的輸入轉(zhuǎn)角θ，則其輸出轉(zhuǎn)角Ψ可通過(guò)前述公式計(jì)算得到且結(jié)果唯一，這樣主動(dòng)桿AD與從動(dòng)桿BC的球面位置即被確定，進(jìn)而使得連桿AB的位置被確定(前述公式在推導(dǎo)過(guò)程中限定了連桿AB在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的球面長(zhǎng)度不變這一事實(shí)，故在確定了主動(dòng)桿AD與從動(dòng)桿BC的位置后，連桿AB在輸入轉(zhuǎn)角為θ時(shí)的球面位置可直接通過(guò)在球面上連接點(diǎn)A和點(diǎn)B得到)。連桿AB的位置確定后，其上的任意一點(diǎn)P與點(diǎn)A、B構(gòu)成球面三角形，這樣通過(guò)球面三角理論，可以求得P點(diǎn)在輸入轉(zhuǎn)角為θ時(shí)的球面位置且結(jié)果唯一。綜上所述，連桿AB上任意一點(diǎn)P的球面坐標(biāo)為主動(dòng)桿輸入轉(zhuǎn)角θ的函數(shù)。

本實(shí)用新型欲通過(guò)利用連桿AB上一點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)(該點(diǎn)稱為導(dǎo)引點(diǎn))引導(dǎo)太陽(yáng)能收集裝置對(duì)太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng)進(jìn)行跟蹤。考慮到太陽(yáng)能收集裝置具有一定的重量，為提高球面連桿機(jī)構(gòu)的剛度和運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性，需要在連桿和球心之間設(shè)置一條向心桿，即圖1中的OM。向心桿在球心O處的運(yùn)動(dòng)只限定其移動(dòng)自由度，而允許其繞任意軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，這可通過(guò)球面副實(shí)現(xiàn)。同時(shí)考慮到連桿AB上任意一點(diǎn)(包括M點(diǎn))只可能沿著球面運(yùn)動(dòng)，即向心桿OM的直線長(zhǎng)度不變，故向心桿OM為運(yùn)動(dòng)學(xué)意義上的冗余桿，對(duì)球面連桿機(jī)構(gòu)O-ABCD的運(yùn)動(dòng)無(wú)任何影響，其作用為提高其剛度和運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性。

通過(guò)在球面連桿機(jī)構(gòu)的連桿架上連接向心桿，同時(shí)在連桿架上外側(cè)安裝太陽(yáng)能收集裝置，從而構(gòu)成本實(shí)用新型所述的球面連桿太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng)跟蹤機(jī)構(gòu)。

根據(jù)導(dǎo)引點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡14的封閉性，可將具有扁平的近似香腸形導(dǎo)引點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡14的球面連桿機(jī)構(gòu)分為兩種類型：導(dǎo)引點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡14封閉的球面連桿機(jī)構(gòu)(即導(dǎo)引點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡14僅由1個(gè)分支構(gòu)型產(chǎn)生)與導(dǎo)引點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡14不封閉的球面連桿機(jī)構(gòu)(即導(dǎo)引點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡14由2個(gè)分支構(gòu)型產(chǎn)生)。導(dǎo)引點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡14的封閉性取決于主動(dòng)桿2是否可以整周旋轉(zhuǎn)。如圖1所示，如果主動(dòng)桿2可整周旋轉(zhuǎn)，即使得導(dǎo)引點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡14封閉，則需滿足：T₁T₂>0以及T₃T₄>0，其中，T₁＝γ-α+η-β，T₂＝γ-α-η+β，T₃＝η+β-γ-α，T₄＝2π-η-β-γ-α，否則，導(dǎo)引點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡14不封閉，其由兩個(gè)分支構(gòu)型的球面連桿機(jī)構(gòu)產(chǎn)生。

(1)如圖3所示的球面連桿太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng)跟蹤機(jī)構(gòu)可以產(chǎn)生近似香腸形扁平且封閉的導(dǎo)引點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡14，其實(shí)施如下：

圖3中導(dǎo)引點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡14由同一球面連桿太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng)跟蹤機(jī)構(gòu)在安裝時(shí)的同一分支構(gòu)型產(chǎn)生，故其導(dǎo)引點(diǎn)12形成的運(yùn)動(dòng)軌跡是封閉的。如圖4、圖5和圖6所示，在安裝球面連桿太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng)跟蹤機(jī)構(gòu)時(shí)調(diào)整整個(gè)機(jī)構(gòu)的方位，使該機(jī)構(gòu)的導(dǎo)引點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡在天球的投影曲線21大致被春秋分時(shí)太陽(yáng)軌跡在天球的投影曲線19分割為兩部分，即春夏兩季導(dǎo)引點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡在天球的投影曲線22和秋冬兩季導(dǎo)引點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡在天球的投影曲線24，且被分割的每一部分導(dǎo)引點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡在天球的投影曲線21均近似與春秋分時(shí)太陽(yáng)軌跡在天球的投影曲線19平行；相對(duì)于春秋分時(shí)太陽(yáng)軌跡在天球的投影曲線19，春夏兩季導(dǎo)引點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡在天球的投影曲線22位于夏至?xí)r太陽(yáng)軌跡在天球的投影曲線18的一側(cè)，秋冬兩季導(dǎo)引點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡在天球的投影曲線24位于冬至?xí)r太陽(yáng)軌跡在天球的投影曲線20的一側(cè)。

如圖5所示，當(dāng)時(shí)間處于同一年中的春分和秋分之間，即春、夏兩時(shí)，太陽(yáng)軌跡在天球的實(shí)際投影曲線位于夏至?xí)r太陽(yáng)軌跡在天球的投影曲線18和春秋分時(shí)太陽(yáng)軌跡在天球的投影曲線19之間，此時(shí)，通過(guò)限定球面連桿太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng)跟蹤機(jī)構(gòu)中主動(dòng)桿2的轉(zhuǎn)角范圍，可使導(dǎo)引點(diǎn)12在天球上的投影始終沿著春夏兩季導(dǎo)引點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡在天球的投影曲線22運(yùn)動(dòng)，從而確保與導(dǎo)引點(diǎn)12同步運(yùn)動(dòng)的太陽(yáng)能收集裝置11能夠以較小的誤差跟蹤太陽(yáng)方位。

如圖6所示，當(dāng)時(shí)間處于一年中的秋分和第二年的春分之間，即秋、冬兩季時(shí)，太陽(yáng)軌跡在天球的實(shí)際投影曲線位于冬至?xí)r太陽(yáng)軌跡在天球的投影曲線20和春秋分時(shí)太陽(yáng)軌跡在天球的投影曲線19之間，此時(shí)，通過(guò)限定球面連桿太陽(yáng)能跟蹤裝置中主動(dòng)桿2的轉(zhuǎn)角范圍，可使導(dǎo)引點(diǎn)12在天球上的投影始終沿著秋冬兩季導(dǎo)引點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡在天球的投影曲線24運(yùn)動(dòng)，從而確保與導(dǎo)引點(diǎn)12同步運(yùn)動(dòng)的太陽(yáng)能收集裝置11能夠以較小的誤差跟蹤太陽(yáng)方位。

如圖3所示，就具體的某一天而言，通過(guò)調(diào)整球面連桿太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng)跟蹤機(jī)構(gòu)中主動(dòng)桿2的轉(zhuǎn)角，可使導(dǎo)引點(diǎn)12沿著導(dǎo)引點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡14運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而使與導(dǎo)引點(diǎn)12同步運(yùn)動(dòng)的太陽(yáng)能收集裝置11始終近似地指向太陽(yáng)。

(2)如圖7所示的球面連桿太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng)跟蹤機(jī)構(gòu)可以產(chǎn)生近似香腸形扁平但不封閉的導(dǎo)引點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡14，其實(shí)施例如下：

圖7中導(dǎo)引點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡14描粗部分與描細(xì)部分分別由同一球面連桿太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng)跟蹤機(jī)構(gòu)在安裝時(shí)的不同分支構(gòu)型產(chǎn)生，由于球面連桿機(jī)構(gòu)的兩種分支構(gòu)型在運(yùn)動(dòng)中難以自行切換，故其導(dǎo)引點(diǎn)12形成的運(yùn)動(dòng)軌跡不封閉，如球面連桿太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng)跟蹤機(jī)構(gòu)在圖7所示的安裝條件下，其導(dǎo)引點(diǎn)12在運(yùn)動(dòng)時(shí)僅能產(chǎn)生導(dǎo)引點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡14中描細(xì)部分的運(yùn)動(dòng)軌跡。此時(shí)，如果導(dǎo)引點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡14中由同一分支構(gòu)型產(chǎn)生的部分連續(xù)區(qū)段近似于香腸形扁平軌跡(如圖7中導(dǎo)引點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡14的描細(xì)部分)，其所對(duì)應(yīng)的球面連桿太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng)跟蹤機(jī)構(gòu)亦可按照前述導(dǎo)引點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡14封閉的情況實(shí)施太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng)跟蹤。

上述參數(shù)和具體計(jì)算公式有計(jì)算機(jī)分析計(jì)算得出并通過(guò)大量數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)得出。

由上述內(nèi)容所述，本實(shí)用新型旨提供一種球面連桿太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng)跟蹤機(jī)構(gòu)，本實(shí)用新型的技術(shù)方案為：一種球面連桿太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng)跟蹤機(jī)構(gòu)，能夠外接太陽(yáng)能收集裝置和驅(qū)動(dòng)裝置，包括主構(gòu)件、從構(gòu)件、連桿架和機(jī)架；所述主構(gòu)件包括主動(dòng)桿和所述主動(dòng)桿)兩端設(shè)有的主動(dòng)桿-機(jī)架連接軸和主動(dòng)桿-連桿連接軸；所述從構(gòu)件包括從動(dòng)桿和所述從動(dòng)桿兩端設(shè)有的從動(dòng)桿-連桿連接軸和從動(dòng)桿-機(jī)架連接軸；所述機(jī)架上設(shè)有驅(qū)動(dòng)裝置，所述驅(qū)動(dòng)裝置軸接主動(dòng)桿，所述主動(dòng)桿-機(jī)架連接軸分別軸接所述主動(dòng)桿和所述機(jī)架，所述連桿架分別通過(guò)所述主動(dòng)桿-連桿連接軸和從動(dòng)桿-連桿連接軸連接主動(dòng)桿和從動(dòng)桿，所述連桿架固接有太陽(yáng)能收集裝置。

作為優(yōu)選，所述連桿架包括連桿架本體、向心桿和所述向心桿一端設(shè)有的向心桿球面副，所述連桿架本體為框架式結(jié)構(gòu)或三角形支撐結(jié)構(gòu)，所述向心桿一端固接連桿架本體另一端通過(guò)向心桿球面副與機(jī)架連接。采用該方案能夠提高機(jī)構(gòu)剛度和運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性，改善機(jī)構(gòu)力學(xué)性能。

作為改進(jìn)，所述機(jī)架包括機(jī)架I、機(jī)架II和機(jī)架III，所述機(jī)架I可連接主構(gòu)件，所述機(jī)架II可連接從構(gòu)件，所述機(jī)架III可連接連桿架，所述機(jī)架I、機(jī)架II或機(jī)架III可分別兩兩連接或整體連接支撐主構(gòu)件、從構(gòu)件或連桿架。采用該組合方式能夠根據(jù)需要靈活方便設(shè)置和布局安裝。

作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述向心桿球面副位于球面的球心；所述主動(dòng)桿-機(jī)架連接軸、主動(dòng)桿-連桿連接軸、從動(dòng)桿-連桿連接軸、動(dòng)桿-機(jī)架連接軸的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線均指向球面的球心。

采用上述措施的球面連桿太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng)跟蹤機(jī)構(gòu)是一種沿球面運(yùn)動(dòng)且所有連接軸軸線指向球心的四連桿機(jī)構(gòu)，也是一種空間機(jī)構(gòu)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，通過(guò)調(diào)整球面連桿太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng)跟蹤機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)參數(shù)(如球面安裝位置、各桿件的球面長(zhǎng)度等)，可以獲得具有扁平的近似香腸形導(dǎo)引點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡的球面連桿機(jī)構(gòu)。通過(guò)在球面連桿太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng)跟蹤機(jī)構(gòu)的連桿架上連接設(shè)有的向心桿通過(guò)向心桿球面副與機(jī)架連接方式，同時(shí)外接太陽(yáng)能收集裝置和驅(qū)動(dòng)裝置，從而構(gòu)成本實(shí)用新型所述的球面連桿太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng)跟蹤機(jī)構(gòu)。在安裝球面連桿太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng)跟蹤機(jī)構(gòu)時(shí)通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置軸接并驅(qū)動(dòng)主動(dòng)桿調(diào)整整個(gè)機(jī)構(gòu)的方位，使該機(jī)構(gòu)的導(dǎo)引點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡在天球的投影曲線大致被春秋分時(shí)太陽(yáng)軌跡在天球的投影曲線分割為兩部分，且被分割的每一部分導(dǎo)引點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡在天球的投影曲線均近似與春秋分時(shí)太陽(yáng)軌跡在天球的投影曲線平行。相對(duì)于春秋分時(shí)太陽(yáng)軌跡在天球的投影曲線，被分割的導(dǎo)引點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡在天球的投影曲線的一部分位于夏至?xí)r太陽(yáng)軌跡在天球的投影曲線的一側(cè)，另一部分位于冬至?xí)r太陽(yáng)軌跡在天球的投影曲線的一側(cè)。由于不同的季節(jié)中，太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng)軌跡在天球的實(shí)際投影曲線在夏至?xí)r太陽(yáng)軌跡在天球的投影曲線和冬至?xí)r太陽(yáng)軌跡在天球的投影曲線之間周期性地變動(dòng)，因此，通過(guò)調(diào)整球面連桿太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng)跟蹤機(jī)構(gòu)在不同季節(jié)的主動(dòng)桿轉(zhuǎn)角范圍，可使導(dǎo)引點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡在天球的投影更接近太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng)軌跡在天球的投影，進(jìn)而使與導(dǎo)引點(diǎn)同步運(yùn)動(dòng)的太陽(yáng)能收集裝置能以盡可能小的誤差對(duì)太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行跟蹤。

本實(shí)用新型可取得如下有益效果：

1.本實(shí)用新型所述球面連桿太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng)跟蹤機(jī)構(gòu)可使太陽(yáng)能收集裝置的運(yùn)動(dòng)形成扁平的近似香腸形的太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng)跟蹤軌跡，通過(guò)限定主動(dòng)桿轉(zhuǎn)角范圍，可分割出兩條不同的太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng)跟蹤軌跡，相比于現(xiàn)有的單軸太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng)跟蹤機(jī)構(gòu)，本實(shí)用新型所述球面連桿太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng)跟蹤機(jī)構(gòu)對(duì)太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng)的跟蹤軌跡并不固定，可根據(jù)季節(jié)變化適時(shí)調(diào)整，從而減小太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng)跟蹤誤差，提高太陽(yáng)能利用率。

2.球面連桿太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng)跟蹤機(jī)構(gòu)僅有1個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度，通過(guò)調(diào)節(jié)主動(dòng)桿轉(zhuǎn)角，即可實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能收集裝置對(duì)太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng)的跟蹤，從而易于實(shí)現(xiàn)球面連桿太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng)跟蹤機(jī)構(gòu)的動(dòng)作。

附圖說(shuō)明

附圖1所示為附有向心桿的球面連桿機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)示意圖。

附圖2所示為球面連桿太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng)跟蹤機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)示意圖。

附圖3所示為球面連桿太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng)跟蹤機(jī)構(gòu)產(chǎn)生香腸形封閉導(dǎo)引軌跡的示意圖。

附圖4所示為球面連桿太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng)跟蹤機(jī)構(gòu)的導(dǎo)引軌跡在天球的投影示意圖。

附圖5所示為春夏兩季球面連桿太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng)跟蹤機(jī)構(gòu)的導(dǎo)引軌跡在天球的投影示意圖。

附圖6所示為秋冬兩季球面連桿太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng)跟蹤機(jī)構(gòu)的導(dǎo)引軌跡在天球的投影示意圖。

附圖7所示為球面連桿太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng)跟蹤機(jī)構(gòu)產(chǎn)生香腸形非封閉導(dǎo)引軌跡的示意圖。

圖1、2、3、4、5、6、7中標(biāo)號(hào)名稱：1、主動(dòng)桿與機(jī)架連接軸；2、主動(dòng)桿；3、主動(dòng)桿-連桿連接軸；4、連桿架；5、從動(dòng)桿-連桿連接軸；6、從動(dòng)桿；7、從動(dòng)桿-機(jī)架連接軸；8、向心桿；9、球面副；10、機(jī)架；11、太陽(yáng)能收集裝置；12、導(dǎo)引點(diǎn)；13、球面；14、導(dǎo)引點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡；15、驅(qū)動(dòng)裝置；16、地平圈；17、天球；18、夏至?xí)r太陽(yáng)軌跡在天球的投影曲線；19、春秋分時(shí)太陽(yáng)軌跡在天球的投影曲線；20、冬至?xí)r太陽(yáng)軌跡在天球的投影曲線；21、導(dǎo)引點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡在天球的投影曲線；22、春夏兩季導(dǎo)引點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡在天球的投影曲線；23、太陽(yáng)；24、秋冬兩季導(dǎo)引點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡在天球的投影曲線。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。

如圖2所示，一種球面連桿太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng)跟蹤機(jī)構(gòu)，能夠外接太陽(yáng)能收集裝置11和驅(qū)動(dòng)裝置15，所述太陽(yáng)能收集裝置為現(xiàn)有技術(shù)此處不在贅述，所述驅(qū)動(dòng)裝置15優(yōu)選步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)并連接有驅(qū)動(dòng)器、連接件及減速裝置，上述內(nèi)容通過(guò)現(xiàn)有技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解并通過(guò)技術(shù)啟示顯而易見(jiàn)的推出。

所述一種球面連桿太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng)跟蹤機(jī)構(gòu)包括主構(gòu)件、從構(gòu)件、連桿架4和機(jī)架10；所述主構(gòu)件包括主動(dòng)桿2和所述主動(dòng)桿2兩端設(shè)有的主動(dòng)桿-機(jī)架連接軸1和主動(dòng)桿-連桿連接軸3；所述從構(gòu)件包括從動(dòng)桿6和所述從動(dòng)桿6兩端設(shè)有的從動(dòng)桿-連桿連接軸5和從動(dòng)桿-機(jī)架連接軸7；所述機(jī)架10上設(shè)有驅(qū)動(dòng)裝置15，所述驅(qū)動(dòng)裝置15軸接主動(dòng)桿2并帶動(dòng)主動(dòng)桿2完成正反轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，所述主動(dòng)桿-機(jī)架連接軸1分別軸接所述主動(dòng)桿2和所述機(jī)架10，所述連桿架4分別通過(guò)所述主動(dòng)桿-連桿連接軸3和從動(dòng)桿-連桿連接軸5連接主動(dòng)桿2和從動(dòng)桿6，所述連桿架4固定連接有太陽(yáng)能收集裝置11，所述連桿架4上分別設(shè)有與主動(dòng)桿-連桿連接軸3和從動(dòng)桿-連桿連接軸5的連接孔并能夠在其中轉(zhuǎn)動(dòng)，所述機(jī)架10上分別設(shè)有與主動(dòng)桿-機(jī)架連接軸1和從動(dòng)桿-機(jī)架連接軸7的連接孔并能夠在其中轉(zhuǎn)動(dòng)，所述機(jī)架10起支撐連接的作用。

所述連桿架4包括連桿架本體、向心桿8和所述向心桿8一端設(shè)有的向心桿球面副9，所述連桿架本體為框架式結(jié)構(gòu)或三角形支撐結(jié)構(gòu)起到支撐連接的作用，所述向心桿8一端固接連桿架本體另一端通過(guò)向心桿球面副9與機(jī)架10連接。采用該方案能夠提高機(jī)構(gòu)剛度和運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性，改善機(jī)構(gòu)力學(xué)性能。

作為改進(jìn)，所述機(jī)架10包括機(jī)架I、機(jī)架II和機(jī)架III，所述機(jī)架I可連接主構(gòu)件，所述機(jī)架II可連接從構(gòu)件，所述機(jī)架III可連接連桿架4，所述機(jī)架I、機(jī)架II或機(jī)架III可分別兩兩連接或整體連接支撐主構(gòu)件、從構(gòu)件或連桿架4，采用該組合方式能夠根據(jù)需要靈活方便設(shè)置和布局安裝。

作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述向心桿球面副9位于球面13的球心；所述主動(dòng)桿-機(jī)架連接軸1、主動(dòng)桿-連桿連接軸3、從動(dòng)桿-連桿連接軸5、動(dòng)桿-機(jī)架連接軸7的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線均指向球面13的球心。

如圖2所示，驅(qū)動(dòng)裝置15提供旋轉(zhuǎn)扭矩驅(qū)動(dòng)主動(dòng)桿2繞主動(dòng)桿與機(jī)架連接軸1的旋轉(zhuǎn)軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，主動(dòng)桿2的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)連桿架4繞主動(dòng)桿-連桿連接軸3的旋轉(zhuǎn)軸線作相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，連桿架4的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)從動(dòng)桿6繞從動(dòng)桿-連桿連接軸5的旋轉(zhuǎn)軸線作相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，由于連桿架4與從動(dòng)桿6之間的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)受限于從動(dòng)桿6繞從動(dòng)桿-機(jī)架連接軸7的轉(zhuǎn)動(dòng)，故整個(gè)球面連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)是確定的，位于連桿架4上的導(dǎo)引點(diǎn)12的運(yùn)動(dòng)也是確定的，導(dǎo)引點(diǎn)12的球面位置與主動(dòng)桿2的轉(zhuǎn)角構(gòu)成映射關(guān)系，因此，隨著主動(dòng)桿2繞動(dòng)桿與機(jī)架連接軸1的旋轉(zhuǎn)軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)，導(dǎo)引點(diǎn)12的運(yùn)動(dòng)形成如圖2所示的導(dǎo)引點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡14；由于太陽(yáng)能收集裝置11固定于連桿架4上，故其運(yùn)動(dòng)軌跡與導(dǎo)引點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡14一致。此外，向心桿8為運(yùn)動(dòng)學(xué)上的冗余桿，旨在提高機(jī)構(gòu)剛度和運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性，改善機(jī)構(gòu)力學(xué)性能，并不影響球面連桿太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng)跟蹤機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)特性。

當(dāng)然，上述說(shuō)明也并不僅限于上述舉例，本實(shí)用新型未經(jīng)描述的技術(shù)特征可以通過(guò)或采用現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)如計(jì)算機(jī)分析軟件的分析和運(yùn)算過(guò)程，在此不再贅述；以上實(shí)施例及附圖僅用于說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案并非是對(duì)本實(shí)用新型的限制，參照優(yōu)選的實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解。本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換都不脫離本實(shí)用新型的宗旨，也應(yīng)屬于本實(shí)用新型的權(quán)利要求保護(hù)范圍。