[發(fā)明專(zhuān)利]兩自由度空間轉(zhuǎn)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110031919.3
• 申請(qǐng)日: 2011-01-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102079090A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于靖軍;東昕;李守忠;宗光華
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B25J9/08
• 分類(lèi)號(hào): B25J9/08
• 代理公司: 北京永創(chuàng)新實(shí)專(zhuān)利事務(wù)所 11121
• 代理人: 李有浩

1.一種兩自由度空間轉(zhuǎn)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)，其特征在于：該并聯(lián)機(jī)構(gòu)包括有A主動(dòng)支鏈(1)、B主動(dòng)支鏈(2)、被動(dòng)支鏈(3)和動(dòng)平臺(tái)組件(4)；

A主動(dòng)支鏈(1)包括有A連桿(101)、B連桿(102)、C連桿(103)、D連桿(104)、A基座(105)、B基座(106)、A銷(xiāo)軸(107)、B銷(xiāo)軸(108)、C銷(xiāo)軸(109)、A連接軸(110)、A十字軸(111)、A伺服電機(jī)(112)和A聯(lián)軸器(113)；其中，A連桿(101)和B連桿(102)的結(jié)構(gòu)相同；A銷(xiāo)軸(107)、B銷(xiāo)軸(108)和C銷(xiāo)軸(109)的結(jié)構(gòu)相同；A基座(105)和B基座(106)的結(jié)構(gòu)相同；

A連桿(101)為叉形結(jié)構(gòu)，且叉形端設(shè)有兩個(gè)支臂，兩個(gè)支臂的端部設(shè)有第一通孔(101A)和第二通孔(101B)，該第一通孔(101A)和第二通孔(101B)用于A銷(xiāo)軸(107)通過(guò)；A連桿(101)的另一端設(shè)有第三通孔(101C)，該第三通孔(101C)用于A連接軸(110)通過(guò)；A連桿(101)的叉形端通過(guò)A銷(xiāo)軸(107)與C連桿(103)的另一端連接，A連桿(101)的另一端通過(guò)A連接軸(110)與A基座(105)連接；

B連桿(102)為叉形結(jié)構(gòu)，且叉形端設(shè)有兩個(gè)支臂，兩個(gè)支臂的端部設(shè)有第四通孔(102A)和第五通孔(102B)，該第四通孔(102A)和第五通孔(102B)用于B銷(xiāo)軸(108)通過(guò)；B連桿(102)的另一端設(shè)有第六通孔(102C)，該第六通孔(102C)用于C銷(xiāo)軸(109)通過(guò)；B連桿(102)的叉形端通過(guò)B銷(xiāo)軸(108)與C連桿(103)的擺轉(zhuǎn)副支點(diǎn)處連接，B連桿(102)的另一端通過(guò)C銷(xiāo)軸(109)與B基座(106)連接；

C連桿(103)為叉形結(jié)構(gòu)，且叉形端設(shè)有兩個(gè)支臂，兩個(gè)支臂的端部設(shè)有第七通孔(103A)和第八通孔(103B)，該第七通孔(103A)和第八通孔(103B)用于A十字軸(111)中的橫向軸向軸通過(guò)；C連桿(103)的另一端設(shè)有第九通孔(103C)，該第九通孔(103C)用于A銷(xiāo)軸(107)通過(guò)；C連桿(103)的叉形端通過(guò)A十字軸(111)中的橫向軸向軸與D連桿(104)的一端連接，C連桿(103)的另一端通過(guò)A銷(xiāo)軸(107)與A連桿(101)的叉形端連接；C連桿(103)的擺轉(zhuǎn)副支點(diǎn)處設(shè)有第十通孔(103D)，該第十通孔(103D)用于B銷(xiāo)軸(108)通過(guò)，通過(guò)B銷(xiāo)軸(108)實(shí)現(xiàn)B連桿(102)的叉形端與C連桿(103)的擺轉(zhuǎn)副支點(diǎn)處連接；

D連桿(104)為雙叉形結(jié)構(gòu)，D連桿(104)的大叉形端設(shè)有兩個(gè)支臂，兩個(gè)支臂的端部設(shè)有第十一通孔(104A)和第十二通孔(104B)，該第十一通孔(104A)和第十二通孔(104B)用于A十字軸(111)中的縱向軸向軸通過(guò)；D連桿(104)的小叉形端設(shè)有兩個(gè)支臂，兩個(gè)支臂的端部設(shè)有第十三通孔(104C)和第十四通孔(104D)，該第十三通孔(104C)和第十四通孔(104D)套接在動(dòng)平臺(tái)組件(4)的動(dòng)平臺(tái)(421)上；

A基座(105)為U形結(jié)構(gòu)，A基座(105)的兩個(gè)支撐臂上設(shè)有第十五通孔(105A)和第十六通孔(105B)，該第十五通孔(105A)和第十六通孔(105B)用于A連接軸(110)通過(guò)，A基座(105)的兩個(gè)支撐臂通過(guò)A連接軸(110)實(shí)現(xiàn)與A連桿(101)的另一端連接；

B基座(106)為U形結(jié)構(gòu)，B基座(106)的兩個(gè)支撐臂上設(shè)有第十七通孔(106A)和第十八通孔(106B)，該第十七通孔(106A)和第十八通孔(106B)用于C銷(xiāo)軸(109)通過(guò)，B基座(106)的兩個(gè)支撐臂通過(guò)C銷(xiāo)軸(109)實(shí)現(xiàn)與B連桿(102)的另一端連接；

A伺服電機(jī)(112)的輸出軸連接在A聯(lián)軸器(113)的一端，A聯(lián)軸器(113)的另一端連接在A連接軸(110)的一端上，A連接軸(110)的另一端順次穿過(guò)第十五通孔(105A)、第三通孔(101C)、第十六通孔(105B)后連接一螺母；

B主動(dòng)支鏈(2)包括有E連桿(201)、F連桿(202)、G連桿(203)、H連桿(204)、C基座(205)、D基座(206)、E銷(xiāo)軸(207)、F銷(xiāo)軸(208)、G銷(xiāo)軸(209)、B連接軸(210)、B十字軸(211)、B伺服電機(jī)(212)和B聯(lián)軸器(213)；其中，E連桿(201)和F連桿(202)的結(jié)構(gòu)相同；E銷(xiāo)軸(207)、F銷(xiāo)軸(208)和G銷(xiāo)軸(209)的結(jié)構(gòu)相同；C基座(205)和D基座(206)的結(jié)構(gòu)相同；

B連桿(201)為叉形結(jié)構(gòu)，且叉形端設(shè)有兩個(gè)支臂，兩個(gè)支臂的端部設(shè)有第十九通孔(201A)和第二十通孔(201B)，該第十九通孔(201A)和第二十通孔(201B)用于E銷(xiāo)軸(207)通過(guò)；B連桿(201)的另一端設(shè)有第二十一通孔(201C)，該第二十一通孔(201C)用于B連接軸(210)通過(guò)；B連桿(201)的叉形端通過(guò)E銷(xiāo)軸(207)與G連桿(203)的另一端連接，E連桿(201)的另一端通過(guò)B連接軸(210)與C基座(205)連接；

F連桿(202)為叉形結(jié)構(gòu)，且叉形端設(shè)有兩個(gè)支臂，兩個(gè)支臂的端部設(shè)有第二十二通孔(202A)和第五通孔(102B)，該第四通孔(102A)和第五通孔(102B)用于F銷(xiāo)軸(208)通過(guò)；F連桿(202)的另一端設(shè)有第二十四通孔(202C)，該第二十四通孔(202C)用于G銷(xiāo)軸(209)通過(guò)；F連桿(202)的叉形端通過(guò)F銷(xiāo)軸(208)與G連桿(203)的擺轉(zhuǎn)副支點(diǎn)處連接，F(xiàn)連桿(202)的另一端通過(guò)G銷(xiāo)軸(209)與D基座(206)連接；

G連桿(203)為叉形結(jié)構(gòu)，且叉形端設(shè)有兩個(gè)支臂，兩個(gè)支臂的端部設(shè)有第二十五通孔(203A)和第二十六通孔(203B)，該第二十五通孔(203A)和第二十六通孔(203B)用于B十字軸(211)中的橫向軸向軸通過(guò)；G連桿(203)的另一端設(shè)有第二十七通孔(203C)，該第二十七通孔(203C)用于E銷(xiāo)軸(207)通過(guò)；G連桿(203)的叉形端通過(guò)B十字軸(211)中的橫向軸向軸與H連桿(204)的一端連接，G連桿(203)的另一端通過(guò)E銷(xiāo)軸(207)與E連桿(201)的叉形端連接；G連桿(203)的擺轉(zhuǎn)副支點(diǎn)處設(shè)有第二十八通孔(203D)，該第二十八通孔(203D)用于F銷(xiāo)軸(208)通過(guò)，通過(guò)F銷(xiāo)軸(208)實(shí)現(xiàn)F連桿(202)的叉形端與G連桿(203)的擺轉(zhuǎn)副支點(diǎn)處連接；

H連桿(204)為雙叉形結(jié)構(gòu)，H連桿(204)的大叉形端設(shè)有兩個(gè)支臂，兩個(gè)支臂的端部設(shè)有第二十九通孔(204A)和第三十通孔(204B)，該第二十九通孔(204A)和第三十通孔(204B)用于B十字軸(211)中的縱向軸向軸通過(guò)；H連桿(204)的小叉形端設(shè)有兩個(gè)支臂，兩個(gè)支臂的端部設(shè)有第三十一通孔(204C)和第三十二通孔(204D)，該第三十一通孔(204C)和第三十二通孔(204D)套接在動(dòng)平臺(tái)組件(4)的動(dòng)平臺(tái)(421)上；

C基座(205)為U形結(jié)構(gòu)，C基座(205)的兩個(gè)支撐臂上設(shè)有第三十三通孔(205A)和第三十四通孔(205B)，該第三十三通孔(205A)和第三十四通孔(205B)用于B連接軸(210)通過(guò)，C基座(205)的兩個(gè)支撐臂通過(guò)B連接軸(210)實(shí)現(xiàn)與E連桿(201)的另一端連接；

D基座(206)為U形結(jié)構(gòu)，D基座(206)的兩個(gè)支撐臂上設(shè)有第三十五通孔(206A)和第三十六通孔(206B)，該第三十五通孔(206A)和第三十六通孔(206B)用于G銷(xiāo)軸(209)通過(guò)，D基座(206)的兩個(gè)支撐臂通過(guò)G銷(xiāo)軸(209)實(shí)現(xiàn)與F連桿(202)的另一端連接；

B伺服電機(jī)(212)的輸出軸連接在B聯(lián)軸器(213)的一端，B聯(lián)軸器(213)的另一端連接在B連接軸(210)的一端上，B連接軸(210)的另一端順次穿過(guò)第三十三通孔(205A)、第二十一通孔(201C)、第三十四通孔(205B)后連接一螺母；

被動(dòng)支鏈(3)包括有I連桿(301)、J連桿(302)、K連桿(303)、L連桿(304)、E基座(305)、F基座(306)、I銷(xiāo)軸(307)、J銷(xiāo)軸(308)、K銷(xiāo)軸(309)、L連接軸(310)、C十字軸(311)；其中，I連桿(301)和J連桿(302)的結(jié)構(gòu)相同；I銷(xiāo)軸(307)、J銷(xiāo)軸(308)和K銷(xiāo)軸(309)的結(jié)構(gòu)相同；E基座(305)和F基座(306)的結(jié)構(gòu)相同；

I連桿(301)為叉形結(jié)構(gòu)，且叉形端設(shè)有兩個(gè)支臂，兩個(gè)支臂的端部設(shè)有第三十七通孔(301A)和第三十八通孔(301B)，該第三十七通孔(301A)和第三十八通孔(301B)用于I銷(xiāo)軸(307)通過(guò)；I連桿(301)的另一端設(shè)有第三十九通孔(301C)，該第三十九通孔(301C)用于L連接軸(310)通過(guò)；I連桿(301)的叉形端通過(guò)I銷(xiāo)軸(307)與K連桿(303)的另一端連接，I連桿(301)的另一端通過(guò)L連接軸(310)與E基座(305)連接；

J連桿(302)為叉形結(jié)構(gòu)，且叉形端設(shè)有兩個(gè)支臂，兩個(gè)支臂的端部設(shè)有第四十通孔(302A)和第四十一通孔(302B)，該第四十通孔(302A)和第四十一通孔(302B)用于J銷(xiāo)軸(308)通過(guò)；J連桿(302)的另一端設(shè)有第四十二通孔(302C)，該第四十二通孔(302C)用于K銷(xiāo)軸(309)通過(guò)；J連桿(302)的叉形端通過(guò)J銷(xiāo)軸(308)與K連桿(303)的擺轉(zhuǎn)副支點(diǎn)處連接，J連桿(302)的另一端通過(guò)K銷(xiāo)軸(309)與F基座(306)連接；

K連桿(303)為叉形結(jié)構(gòu)，且叉形端設(shè)有兩個(gè)支臂，兩個(gè)支臂的端部設(shè)有第四十二通孔(303A)和第四十四通孔(303B)，該第四十二通孔(303A)和第四十四通孔(303B)用于C十字軸(311)中的橫向軸向軸通過(guò)；K連桿(303)的另一端設(shè)有第四十五通孔(303C)，該第四十五通孔(303C)用于I銷(xiāo)軸(307)通過(guò)；K連桿(303)的叉形端通過(guò)C十字軸(311)中的橫向軸向軸與L連桿(304)的一端連接，K連桿(303)的另一端通過(guò)I銷(xiāo)軸(307)與I連桿(301)的叉形端連接；K連桿(303)的擺轉(zhuǎn)副支點(diǎn)處設(shè)有第四十六通孔(303D)，該第四十六通孔(303D)用于J銷(xiāo)軸(308)通過(guò)，通過(guò)J銷(xiāo)軸(308)實(shí)現(xiàn)J連桿(302)的叉形端與K連桿(303)的擺轉(zhuǎn)副支點(diǎn)處連接；

L連桿(304)為雙叉形結(jié)構(gòu)，L連桿(304)的大叉形端設(shè)有兩個(gè)支臂，兩個(gè)支臂的端部設(shè)有第四十七通孔(304A)和第四十八通孔(304B)，該第四十七通孔(304A)和第四十八通孔(304B)用于C十字軸(311)中的縱向軸向軸通過(guò)；L連桿(304)的小叉形端設(shè)有兩個(gè)支臂，兩個(gè)支臂的端部設(shè)有第四十九通孔(304C)和第五十通孔(304D)，該第四十九通孔(304C)和第五十通孔(304D)套接在動(dòng)平臺(tái)組件(4)的動(dòng)平臺(tái)(421)上；

E基座(305)為U形結(jié)構(gòu)，E基座(305)的兩個(gè)支撐臂上設(shè)有第五十一通孔(305A)和第五十二通孔(305B)，該第五十一通孔(305A)和第五十二通孔(305B)用于L連接軸(310)通過(guò)，E基座(305)的兩個(gè)支撐臂通過(guò)L連接軸(310)實(shí)現(xiàn)與I連桿(301)的另一端連接；

F基座(306)為U形結(jié)構(gòu)，F(xiàn)基座(306)的兩個(gè)支撐臂上設(shè)有第五十三通孔(306A)和第五十四通孔(306B)，該第五十三通孔(306A)和第五十四通孔(306B)用于K銷(xiāo)軸(309)通過(guò)，F(xiàn)基座(306)的兩個(gè)支撐臂通過(guò)K銷(xiāo)軸(309)實(shí)現(xiàn)與J連桿(302)的另一端連接；

動(dòng)平臺(tái)組件(4)包括有動(dòng)平臺(tái)(421)、端蓋(422)、鎖緊螺母(423)、A滾珠軸承(401)、B滾珠軸承(402)、C滾珠軸承(403)、D滾珠軸承(404)、E滾珠軸承(405)、A滑動(dòng)軸承(411)、B滑動(dòng)軸承(412)、C滑動(dòng)軸承(413)、D滑動(dòng)軸承(414)、E滑動(dòng)軸承(415)和F滑動(dòng)軸承(416)；

動(dòng)平臺(tái)組件(4)中的六個(gè)滑動(dòng)軸承與五個(gè)滾珠軸承相間分布套接在動(dòng)平臺(tái)(421)的圓柱(421A)上，然后在圓柱(421A)的端部套接上端蓋(422)，并用鎖緊螺母(423)鎖緊；

動(dòng)平臺(tái)組件(4)與A主動(dòng)支鏈組件(1)、B主動(dòng)支鏈組件(2)和被動(dòng)支鏈組件(3)的連接為：

C滾珠軸承(403)的外圈套接在被動(dòng)支鏈(3)的L連桿(304)一端的第四十九通孔(304C)內(nèi)；

B滾珠軸承(402)的外圈套接在A主動(dòng)支鏈(1)的D連桿(104)一端的第十三通孔104C內(nèi)；

D滾珠軸承(404)的外圈套接在A主動(dòng)支鏈(1)的D連桿(104)一端的第十四通孔(104D)內(nèi)；

A滾珠軸承(401)的外圈套接在B主動(dòng)支鏈(2)的H連桿(204)一端的第三十一通孔(204C)內(nèi)；

E滾珠軸承(405)的外圈套接在B主動(dòng)支鏈(2)的H連桿(204)一端的第三十二通孔(204D)內(nèi)；

動(dòng)平臺(tái)組件(4)通過(guò)五個(gè)滾珠軸承分別套接在A主動(dòng)支鏈(1)、B主動(dòng)支鏈(2)和被動(dòng)支鏈(3)的末端連桿，即D連桿(104)、H連桿(204)和L連桿(304)的第十三通孔(104C)、第十四通孔(104D)、第三十一通孔(204C)、第三十二通孔(204D)、第四十九通孔(304C)內(nèi)，在A伺服電機(jī)(112)、B伺服電機(jī)(212)的驅(qū)動(dòng)下，實(shí)現(xiàn)A主動(dòng)支鏈(1)和B主動(dòng)支鏈(2)為驅(qū)動(dòng)，被動(dòng)支鏈(3)為跟隨運(yùn)動(dòng)的并聯(lián)機(jī)構(gòu)。