[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

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種屬于機(jī)器人的并聯(lián)機(jī)構(gòu)，更特別地說(shuō)，是指一種兩自由度空間轉(zhuǎn)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)

并聯(lián)機(jī)構(gòu)具有剛度大、負(fù)荷自重比高等傳統(tǒng)的串聯(lián)機(jī)構(gòu)所沒(méi)有的優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)成為了國(guó)際上機(jī)構(gòu)學(xué)研究的熱點(diǎn)。兩自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作空間大、設(shè)計(jì)與控制簡(jiǎn)單的優(yōu)勢(shì)，常常被用于帶負(fù)載的空間指向，其負(fù)載可以是攝像器材，激光，雷達(dá)天線(xiàn)等等。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種兩自由度空間轉(zhuǎn)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)采用具有虛擬轉(zhuǎn)動(dòng)中心的平行四桿機(jī)構(gòu)為驅(qū)動(dòng)并增加一條運(yùn)動(dòng)支鏈，不僅增大了機(jī)構(gòu)的可操作空間，而且極大的提高了機(jī)構(gòu)的剛度。三條支鏈的轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線(xiàn)和動(dòng)平臺(tái)的中心線(xiàn)相交于虛擬轉(zhuǎn)動(dòng)中心O。

本發(fā)明的一種兩自由度空間轉(zhuǎn)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)，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)的D連桿(104)連接在動(dòng)平臺(tái)組件(4)的B滾珠軸承和D滾珠軸承上，B主動(dòng)支鏈(2)的H連桿(204)連接在動(dòng)平臺(tái)組件(4)的A滾珠軸承和E滾珠軸承上，被動(dòng)支鏈3的L連桿(304)連接在動(dòng)平臺(tái)組件(4)的A滾珠軸承上。

本發(fā)明兩自由度空間轉(zhuǎn)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)：

①采用兩條主動(dòng)支鏈帶動(dòng)一個(gè)被動(dòng)支鏈，提高了并聯(lián)機(jī)構(gòu)的剛度。

②三個(gè)支鏈(A主動(dòng)支鏈、B主動(dòng)支鏈和被動(dòng)支鏈)均采用一個(gè)平行四連桿機(jī)構(gòu)、一個(gè)虎克鉸和一個(gè)末端連桿的設(shè)計(jì)思想，使得整個(gè)并聯(lián)機(jī)構(gòu)具有機(jī)構(gòu)緊湊、剛度高、制造成本低、運(yùn)動(dòng)學(xué)解簡(jiǎn)單易于控制。

③并聯(lián)機(jī)構(gòu)的虛擬轉(zhuǎn)動(dòng)中心O設(shè)置在以虎克鉸轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(xiàn)和以動(dòng)平臺(tái)的中心線(xiàn)上，保證了并聯(lián)機(jī)構(gòu)在運(yùn)動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)精度。

④本發(fā)明的并聯(lián)機(jī)構(gòu)能夠適用于并聯(lián)機(jī)器人，并聯(lián)機(jī)床，醫(yī)療器材和指向機(jī)構(gòu)等場(chǎng)合。更佳廣泛適用于執(zhí)行器末端平臺(tái)以及醫(yī)療器械、模擬器、機(jī)器人關(guān)節(jié)等。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明兩自由度空間轉(zhuǎn)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。

圖1A是本發(fā)明動(dòng)平臺(tái)與三個(gè)支鏈的連桿的連接圖。

圖1B是本發(fā)明兩自由度空間轉(zhuǎn)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)繞虛擬轉(zhuǎn)動(dòng)中心點(diǎn)O運(yùn)動(dòng)的簡(jiǎn)示圖。

圖2是本發(fā)明A主動(dòng)支鏈的結(jié)構(gòu)圖。

圖2A是本發(fā)明A主動(dòng)支鏈的分解圖。

圖2B是本發(fā)明B主動(dòng)支鏈的結(jié)構(gòu)圖。

圖2C是本發(fā)明B主動(dòng)支鏈的分解圖。

圖3是本發(fā)明被動(dòng)支鏈的結(jié)構(gòu)圖。

圖3A是本發(fā)明被動(dòng)支鏈的分解圖。

圖4是本發(fā)明動(dòng)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)圖。

圖4A是本發(fā)明動(dòng)平臺(tái)的分解圖。

圖中：???????????1.A主動(dòng)支鏈??????101.A連桿????????101A.第一通孔????101B.第二通孔

101C.第三通孔????102.B連桿????????102A.第四通孔????102B.第五通孔????102C.第六通孔

103.C連桿????????103A.第七通孔????103B.第八通孔????103C.第九通孔????103D.第十通孔

104.D連桿????????104A.第十一通孔??104B.第十二通孔??104C.第十三通孔??104D.第十四通孔

105.A基座????????105A.第十五通孔??105B.第十六通孔??106.B基座????????106A.第十七通孔

106B.第十八通孔??107.A銷(xiāo)軸????????108.B銷(xiāo)軸????????109.C銷(xiāo)軸????????110.A連接軸

111.A十字軸??????112.A伺服電機(jī)????113.A聯(lián)軸器??????2.B主動(dòng)支鏈??????201.E連桿

201A.第十九通孔??201B.第二十通孔??201C.第二十一通孔?????????????????202.F連桿

202A.第二十二通孔????202B.第二十三通孔????202C.第二十四通孔

203.G連桿????????????203A.第二十五通孔????203B.第二十六通孔

203C.第二十七通孔????203D.第二十八通孔????204.H連桿

204A.第二十九通孔????204B.第三十通孔??????204C.第三十一通孔

204D.第三十二通孔????205.C基座????????????205A.第三十三通孔

205B.第三十四通孔????206.D基座????????????206A.第三十五通孔