[實用新型]兩轉一移三自由度非對稱解耦并聯機構

有效

• 申請號: 201320111345.5
• 申請日: 2013-03-13
• 公開（公告）號: CN203092548U
• 公開（公告）日: 2013-07-31
• 發明（設計）人: 丁華鋒;曹文熬;王敬磊;趙世培;蔡長旺
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00
• 代理公司: 石家莊一誠知識產權事務所 13116
• 代理人: 崔鳳英

技術領域?本實用新型涉及一種并聯機器人機構。

背景技術??并聯機器人與串聯機器人相比，具有剛度大、運動速度快、精度高等優點，在機械工業領域具有廣泛的應用。而具有兩個轉動一個移動自由度的并聯機構可以應用于運動模擬器，坐標測量機，加工中心的主軸頭等，其中最典型的應用是作并聯機床的主軸頭，在該主軸頭上附加一個二自由度的轉頭，便能實現航空航天，汽車工業等領域復雜零件的加工。現有的文獻中，如K.?Neumann?2008年發表的論文（K.Neumann,2008.Adaptive?in?jig?high?load?Exechon?machining?&?assembly?technology,?SAE?International,?08AMT?0044.）和專利CN?101049699A,?CN?201625978U,?CN?201389855Y中提到的并聯機構，動平臺存在無伴隨運動的轉軸而具有易于標定和控制的優點，但是這些機構存在共線這種苛刻的幾何條件，配合精度要求非常高，反之，如若達不到該幾何條件，則機構的性能就達不到要求，這樣的苛刻幾何條件為機構的加工制造帶來了很大的難度，難以保證加工精度。而另一類3?RPS/SPR兩轉一移并聯機構，雖不存在苛刻的幾何條件，但轉動運動中存在伴隨移動，導致標定和控制很困難。

發明內容??本實用新型的目的在于提出一種分支結構簡單，加工制造方便，能保證加工精度、輸入輸出解耦的兩轉一移三自由度非對稱解耦并聯機構。

本實用新型包括動平臺、機架和連接它們的三條活動分支，其中第一分支中的萬向鉸與機架連接，轉動副與動平臺連接，萬向鉸與轉動副之間通過移動副連接，其中轉動副軸線既平行于萬向鉸的第二轉動副軸線，又垂直于移動副軸線；第二分支中的萬向鉸與機架連接，球副與動平臺連接，萬向鉸與球副之間通過移動副連接，其中移動副軸線與萬向鉸的第二轉動副軸線垂直；第三分支中的轉動副與機架連接，萬向鉸與動平臺連接，轉動副與萬向鉸之間通過移動副連接，其中轉動副軸線既平行于萬向鉸的第一轉動副軸線，又垂直于移動副軸線；上述第一分支中轉動副軸線平行于第三分支中萬向鉸的第二轉動副軸線；上述第一分支中萬向鉸的第一轉動副軸線平行于第三分支中轉動副軸線。

上述第二分支的另一種連接方式是：球副與機架連接，萬向鉸與動平臺連接，球副與萬向鉸之間通過移動副連接，其中移動副軸線與萬向鉸的第一轉動副軸線垂直。

本實用新型與現有技術相比具有如下優點：機構中無苛刻的幾何條件，動平臺存在無伴隨移動的轉軸，驅動器能接近機架，分支結構簡單，運動學解耦，加工制造比較方便，標定和控制容易實現，具有很良好的應用前景。

附圖說明：

附圖說明：

圖1是本實用新型實施例1的立體示意簡圖。

圖2是本實用新型實施例2的立體示意簡圖。

具體實施方式：

????實施例1：

在圖1所示的兩轉一移三自由度非對稱解耦并聯機構的示意圖中，第一分支中的萬向鉸R11、R12與機架1連接，轉動副R14與動平臺2連接，轉動副與萬向鉸之間通過移動副P13連接，其中轉動副R14軸線既平行于萬向鉸的第二轉動副R12軸線，又垂直于移動副P13軸線；第二分支中的萬向鉸R21、R22與機架連接，球副S24與動平臺連接，萬向鉸與球副之間通過移動副P23連接，其中移動副P23軸線與萬向鉸的第二轉動副R22軸線垂直；第三分支中的轉動副R31與機架連接，萬向鉸R33、R34與動平臺連接，萬向鉸與轉動副之間通過移動副P32連接，其中轉動副R31軸線既平行于萬向鉸的第一轉動副R33軸線，又垂直于移動副P32軸線；上述第一分支中轉動副R14軸線平行于第三分支中萬向鉸的第二轉動副R34軸線；上述第一分支中萬向鉸的第一轉動副軸R11線平行于第三分支中轉動副R31軸線。

實施例2：