[實用新型]轉軸位置可變的四自由度空間并聯機構

有效

• 申請號: 201320507894.4
• 申請日: 2013-08-20
• 公開（公告）號: CN203460178U
• 公開（公告）日: 2014-03-05
• 發明（設計）人: 周慎杰;孫鋼;李安慶;李敏
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: B25J9/08
• 分類號: B25J9/08
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 王吉勇

技術領域

本實用新型涉及機械學領域的并聯機構，尤其涉及一種轉軸位置可變的四自由度空間并聯機構。

背景技術

并聯機構指通過兩個或兩個以上獨立運動支鏈連接運動平臺及定平臺，并控制運動平臺運動的閉環機構。并聯機構由于其剛度大、結構穩定、承載能力強、誤差積累小等優點，已經廣泛應用于重載模擬設備、姿態調整裝置、數控機床、仿生機構等方面。

出于科教、娛樂或者訓練等目的，利用并聯結構仿真模擬現實的產品越來越多，比如汽車、船舶駕駛仿真系統，其運動模擬均通過一運動平臺來實現；然而現有的運動平臺的運動模擬均為較簡單的預先設定的顛簸或搖晃。為了增強真實體驗的感覺，實時的改變搖晃旋轉軸的位置成為了一種必然的需求。

中國專利文獻CN1267586A報道了由機架、運動臺及連接它們的四條閉環運動支鏈組成的一種兩維移動兩維轉動的四自由度并聯機器人機構。文獻[傘紅軍，鐘詩勝，王知行，新型2-TPR/2-TPS空間4自由度并聯機構，機械工程學報，Nov?2008，44(11):298-303]提出了由固定平臺、運動平臺及連接它們的兩個TPR運動支鏈和兩個TPS運動支鏈組成的兩移動兩轉動四自由度空間并聯機構。這兩種并聯機構的運動臺均能實現兩維轉動，但是其兩維轉動的旋轉軸不能實現兩個方向上的平移。

實用新型內容

為解決現有技術存在的不足，本實用新型公開了一種轉軸位置可變的四自由度空間并聯機構，本實用新型實現了動平臺旋轉軸線可移動的標準旋轉運動，并且具有運動方式明確、運動學正反解容易、高剛度、高精度、結構簡單等優點。

為實現上述目的，本實用新型的具體方案如下：

轉軸位置可變的四自由度空間并聯機構，包括靜平臺和動平臺，靜平臺和動平臺通過第一運動支鏈、第二運動支鏈、第三運動支鏈和第四運動支鏈連接。

所述第一運動支鏈與靜平臺和動平臺的連接處分別設有第一虎克鉸和第二虎克鉸，所述第一虎克鉸和第二虎克鉸之間設有第一移動副。

所述第二運動支鏈與靜平臺和動平臺的連接處分別設有第一球鉸和第三虎克鉸，所述第一球鉸和第三虎克鉸之間設有第二移動副。

所述第三運動支鏈與靜平臺和動平臺的連接處分別設有第四虎克鉸和第五虎克鉸，所述第四虎克鉸和第五虎克鉸之間設有第三移動副。

所述第四運動支鏈與靜平臺和動平臺的連接處分別設有第二球鉸和第六虎克鉸，所述第二球鉸和第六虎克鉸之間設有第四移動副。

所述第一運動支鏈、第二運動支鏈、第三運動支鏈和第四運動支鏈的布置形式包括：所述的第一運動支鏈與第三運動支鏈構成一個平面，所述的第一運動支鏈、第二運動支鏈以及第四運動支鏈之間的位置關系為空間位置關系；

或者第一運動支鏈、第二運動支鏈、第三運動支鏈和第四運動支鏈交叉布置。

本實用新型的有益效果：

本實用新型機構的動平臺可以實現兩個方向的標準旋轉運動，且其旋轉軸位置可以移動。本實用新型機構可廣泛應用于運動模擬，且可以實現小尺寸機構模擬大半徑的旋轉運動，精簡結構材料和空間，節省動力。

附圖說明

圖1本實用新型結構示意圖；

圖中，1、靜平臺，2、動平臺，3、第一運動支鏈，4、第二運動支鏈，5、第三運動支鏈，6、第四運動支鏈，31、第一虎克鉸，32、第一移動副，33、第二虎克鉸，41、第一球鉸，42、第二移動副，43、第三虎克鉸，51、第四虎克鉸，52、第三移動副，53、第五虎克鉸，61、第二球鉸，62、第四移動副，63、第六虎克鉸。

具體實施方式：

下面結合附圖對本實用新型進行詳細說明：

如圖1所示，轉軸位置可變的四自由度空間并聯機構，包括靜平臺1和動平臺2，靜平臺1和動平臺2通過第一運動支鏈3、第二運動支鏈4、第三運動支鏈5和第四運動支鏈6連接。第一運動支鏈3與靜平臺1和動平臺2的連接處分別設有第一虎克鉸31和第二虎克鉸33，所述第一虎克鉸31和第二虎克鉸33之間設有第一移動副32。第二運動支鏈4與靜平臺1和動平臺2的連接處分別設有第一球鉸41和第三虎克鉸43，所述第一球鉸41和第三虎克鉸43之間設有第二移動副42。第三運動支鏈5與靜平臺1和動平臺2的連接處分別設有第四虎克鉸51和第五虎克鉸53，所述第四虎克鉸51和第五虎克鉸53之間設有第三移動副52。第四運動支鏈6與靜平臺1和動平臺2的連接處分別設有第二球鉸61和第六虎克鉸63，所述第二球鉸61和第六虎克鉸63之間設有第四移動副62。