[發明專利]一種具有測量基準和固定坐標系的六自由度并聯機構

無效

• 申請號: 200910201105.2
• 申請日: 2009-12-15
• 公開（公告）號: CN102095341A
• 公開（公告）日: 2011-06-15
• 發明（設計）人: 王北江
• 申請（專利權）人: 上海宇航系統工程研究所
• 主分類號: G01B5/00
• 分類號: G01B5/00;G01B5/14
• 代理公司: 上海航天局專利中心 31107
• 代理人: 張緒成

技術領域

本發明涉及一種六自由度運動機構精度測量技術領域，具體涉及一種具有測量基準的和固定坐標系六自由度并聯機構。?

背景技術

目前，公知的六自由度并聯機構的運動精度和定位精度與機構的一些特征點的相互位置精度相關，通常只能依靠加工和裝配來保證這些相互位置關系，而這些特征點多數看不見摸不著，有些特征點只有并聯機構運動時才能顯現，而且是空間位置關系。?

這些特征點主要包括：“六個上虎克鉸回轉中心所在分布圓的精度、六個下虎克鉸所在分布圓的精度、各虎克鉸回轉中心之間的分布精度、上下虎克鉸回轉中心與模擬器的控制點位置精度，上下虎克鉸回轉中心之間的距離精度等”。由于現有技術的限制，六自由度并聯機構依靠加工和裝配來保證特征點的空間位置關系，有一定的盲目性精度得不到保證和有效控制，而且此類并聯機構各個參數相互牽扯相互耦合難以檢測，特別是大尺寸的并聯機構精度更是難以保證，查閱文獻報道：得知可用一種誤差補償的方法來提高并聯機構的精度，就是在并聯機構運動到不同的六自由度空間位置時，測量并聯機構若干相同點的空間位置，然后通過大量的雅克比矩陣的解算經過多次迭代反算出特征點的位置，這種方法無疑非常復雜，重復性也不高。?

本發明是一種具有測量基準和固定坐標系的六自由度并聯機構，能夠較好的解決了上述問題，所采取的途徑是，在并聯機構零件上設立測量點，?即在虎克鉸的回轉軸兩端加工定位孔、設計固定坐標系、設計定位板，并建立統一的固定坐標系，將并聯機構的特征點引出來變成可直接測量，將測得的這些實際參數輸入到驅動并聯機構運動的控制模型中去，這樣就能有效地提高運動精度和定位精度。?

發明內容

本發明提供一種具有測量基準和固定坐標系的六自由度并聯機構.該機構包括虎克鉸、底板、運動平臺、伺服油缸、定位板、固定坐標。所述的12個虎克鉸兩兩一組與6個安裝底板連接；3個安裝虎克鉸的底板均布與安裝基礎連接。3個安裝虎克鉸的底板均布與安裝基礎連接，所述的6個伺服油缸的缸筒與安裝基礎上的虎克鉸連接，伺服油缸活塞桿與運動平臺上的虎克鉸連接；所述的運動平臺上安裝可拆卸的定位板，定位板中央設有定位孔提供測量基準，在地面安裝基礎平面上設有固定坐標系定位孔作為固定的坐標系。?

本發明通過定位孔的測量獲得并聯機構特征點，有效的解決了特征點的測量問題，提高了并聯機構的運動精度和定位精度。這項成果已經成功地應用于載人航天工程中模擬對接過程的并聯機構模擬器中，獲得了有益效果。?

附圖說明

圖1是本發明的結構的主視圖?

圖2是本發明的結構的俯視圖?

圖3是本發明的特征點的關系圖?

圖4是本發明的虎克鉸組件示意圖?

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步詳細的說明。?

圖1是本發明一種具有測量基準的并聯機構的結構示意圖，如圖1的實施例所示該機構包括：如圖1、圖2、是本發明一種具有測量基準和固定坐標系的六自由度并聯機構結構示意圖，圖中12個性能參數完全相同的虎克鉸2兩兩配一組與6個安裝底板3連接，3個安裝虎克鉸2的底板3均布與運動平臺7連接。3個安裝虎克鉸2的底板3均布與安裝基礎連接，6根參數完全相同的伺服油缸1的缸筒與安裝基礎上的6個虎克鉸2連接，伺服油缸1的活塞桿與運動平臺7上的虎克鉸2連接。運動平臺7上安裝可拆卸的定位板6，與運動平臺7連接的虎克鉸2的回轉中心15的分布圓10中心鉛錘線與定位板6中央位置的定位孔8的中心鉛錘線重合，與安裝底板3連接的虎克鉸2的回轉中心15的分布圓9中心鉛錘線與固定坐標系定位孔4的中心鉛錘線重合，固定坐標定位孔4與安裝基礎連接。并聯機構處于零位時，定位孔8的中心鉛錘線與固定坐標系定位孔4的中心鉛錘線重合。?

如圖4所示：上述的虎克鉸2兩兩一組安裝在底板3上，回轉軸11和回轉軸12的兩端或一端設有定位孔13，定位孔13的中心線相交點15為虎克鉸2的回轉中心，底板上設有定位孔14，可測量得到虎克鉸的回轉中心與定位孔14的位置關系，如圖3所示可以獲得兩相鄰兩虎克鉸2回轉中心的距離16、17，可以獲得兩相鄰虎克鉸2回轉中心的距離5。?