[發明專利]一種新型面對稱兩轉動并聯機構

有效

• 申請號: 201410578688.1
• 申請日: 2014-10-24
• 公開（公告）號: CN104308842A
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發明（設計）人: 孫濤;宋軼民;齊楊
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: B25J9/08
• 分類號: B25J9/08
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 王麗英

技術領域

本發明涉及兩轉動并聯機構，主要涉及一種具有面對稱結構的兩轉動并聯機構。

背景技術

兩轉動并聯機構在工業領域具有廣泛的應用前景，可用于星間鏈路衛星的定位追蹤裝置，機器人肩/腕關節，微創手術機器手等。上述應用均要求轉動并聯機構具有一定的剛度性能和結構對稱性。

目前，已提出的并聯機構主要存在以下不足：1)已提出的兩轉動并聯機構結構復雜，結構不具有對稱性，如專利CN?102294693?A中所述機構由多條支鏈組成，結構復雜，且支鏈組成包含復雜鉸鏈，結構不具有對稱性；2)已有機構無法提供足夠的剛度以完成所需操作，如專利CN?102126212?A和CN?103624559?A所描述的機構結構特征可等同為一類平面機構，其無法為機構法線方向提供足夠的支撐剛度，故其無法支撐衛星，機器人手臂等完成所需追蹤定位操作。

綜上所述，現有的兩轉動并聯機構均存在不足，無法滿足上述應用領域的要求。

發明內容

本發明的目的在于克服已有技術的不足，提供一種具有對稱結構的剛度性能優越的并且可以支撐衛星，機器人手臂等完成追蹤定位等操作的一種新型面對稱兩轉動并聯機構。

本發明的一種新型面對稱兩轉動并聯機構，它包括靜平臺、動平臺和連接動、靜平臺的第一主動支鏈、第二主動支鏈、第三主動支鏈及從動支鏈，三條主動支鏈相對靜平臺中心軸線成120度對稱分布，在所述靜平臺外圓周上設置有環形導軌；

所述第一主動支鏈與所述第二主動支鏈具有相同的機械結構，均包括滑塊，所述靜平臺的環形導軌與滑塊滑動連接，所述滑塊通過安裝在滑塊上的靜平臺轉動副與下連桿一端轉動連接，所述下連桿另一端通過中間轉動副與上連桿一端轉動連接，所述上連桿另一端通過動平臺虎克鉸鏈與動平臺轉動連接，所述第一主動支鏈的靜平臺轉動副軸線、中間轉動副軸線和動平臺虎克鉸鏈遠架軸線彼此平行，所述第二主動支鏈的靜平臺轉動副軸線、中間轉動副軸線和動平臺虎克鉸鏈遠架軸線彼此平行，兩個動平臺虎克鉸鏈近架軸線與靜平臺中心線匯交于動平臺中心點；

所述的第三主動支鏈包括固定在靜平臺上的第三靜平臺轉動副，所述的第三靜平臺轉動副與第三下連桿一端轉動連接，所述第三下連桿另一端通過第三中間轉動副與第三上連桿一端轉動連接，所述第三上連桿另一端通過第三虎克鉸鏈與動平臺轉動連接，所述第三靜平臺轉動副軸線、第三中間轉動副軸線和第三虎克鉸鏈遠架軸線彼此平行，所述第三虎克鉸鏈近架軸線通過動平臺中心點；

所述從動支鏈包括固定在所述靜平臺上的從動轉動副，所述的靜平臺通過從動轉動副與從動虎克鉸鏈轉動連接，所述從動虎克鉸鏈的近架軸兩端與動平臺內環壁轉動連接，所述從動虎克鉸鏈中心點與動平臺中心點重合，所述從動轉動副軸線與靜平臺中心軸線重合。

本發明的優點：

本發明的面對稱兩轉動并聯機構三條主動支鏈相對靜平臺中心線成120度對稱分布，各支鏈內部轉動中心點彼此重合，移動能力彼此抵消，機構運動學性能及動態性能具有對稱性，機構從動支鏈連接靜平臺與動平臺，當動平臺承受鉛垂方向的力時，從動支鏈可以提供支撐力，具有從動支鏈的機構與不具有從動支鏈的機構相比有更好的剛度。可以為機構提供優越的鉛垂方向的剛度性能，可應用于衛星追蹤定位，機器人肩/腕關節姿態調整等場合。

附圖說明

圖1是本發明的一種新型面對稱兩轉動并聯機構的結構示意圖；

圖2是圖1所示的機構的第一主動支鏈和第二主動支鏈的結構示意圖；

圖3是圖1所示的機構的第三主動支鏈的結構示意圖；

附圖標記：靜平臺1?第一主動支鏈2?第二主動支鏈3?第三主動支鏈4?從動支鏈5?動平臺6?從動轉動副7?從動虎克鉸鏈8?滑塊9?靜平臺轉動副10?下連桿11?中間轉動副12?上連桿13?動平臺虎克鉸鏈14?第三靜平臺轉動副15?第三下連桿16?第三中間轉動副17?第三上連桿18?第三虎克鉸鏈19?靜平臺中心點O?動平臺中心點P?靜平臺中心軸線a?靜平臺轉動副軸線b?中間轉動副軸線c?動平臺虎克鉸鏈遠架軸線d?動平臺虎克鉸鏈近架軸線e?第三靜平臺轉動副軸線f?第三中間轉動副軸線g?第三虎克鉸鏈遠架軸線h?第三虎克鉸鏈近架軸線i

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明作以詳細描述。