[實用新型]一種新型多支路液控球面并聯機構

有效

• 申請號: 201420520146.4
• 申請日: 2014-09-11
• 公開（公告）號: CN204160473U
• 公開（公告）日: 2015-02-18
• 發明（設計）人: 于百業;馮勇;盧立永
• 申請（專利權）人: 南京工程學院
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司 32243
• 代理人: 沈志海

技術領域

本實用新型涉及并聯機構和液壓控制技術領域，具體的說是涉及一種新型多支路液控球面并聯機構。

背景技術??

并聯機構屬于空間多自由度多環閉鏈機構，和串聯機構相比，并聯機構具有剛度大、承載能力大、累計誤差小、動態特性好、環境適應性強、結構緊湊等特點，因而被廣泛應用于高尖端的航空航天儀器、并聯機器人、虛擬軸機床、微動操作臺和各種運動模擬器、傳感器等方面。自由度為2~5的少自由度并聯機構更具有實用價值。球面三自由度并聯機構是少自由度并聯機構中極為重要的一類，可以實現繞機構轉動中心的三個轉動自由度。球面三自由度并聯機構以3-3R球面并聯機構為代表，其機構特性為所有轉動副的軸線交于一點，其動平臺可以實現繞該交點的自由轉動。

加拿大學者Gosselin最早研究、設計基于球面并聯機構的“靈巧眼”，后來國內一些學者也提出了一些球面并聯機構或裝置，例如：

1、專利ZL200810055018.6提出了一種具有中心球面鉸鏈的偏置輸出三自由度球面并聯機構，包括三自由度球面并聯機構、中心球面鉸鏈和偏置輸出桿單元；

2、專利201010126955.3提出了一種三自由度球面并聯機構仿生眼睛，其技術方案是安裝在球形仿生眼球里面的微型攝像頭隨著球形仿生眼球一起旋轉，球面并聯機構的三個分支分別與球形仿生眼球的下部連接，驅動球形仿生眼球的旋轉運動，球形仿生眼球的工作空間為半錐角45度的圓錐形；

3專利201010274735.5提出了用于虛軸機床和機器人的三轉動并聯機構，其技術方案為由機架、動平臺以及連接在機架與動平臺之間的第一運動支鏈，第二運動支鏈和第三運動支鏈組成。其中的第一運動支鏈包括順序相連的第一萬向鉸鏈、第一移動副和第二萬向鉸鏈，第二運動支鏈包括順序相連的第三萬向鉸鏈、第二移動副和第四萬向鉸鏈，第三運動支鏈包括順序相連的轉動副和第五萬向鉸鏈。轉動自由度僅依賴運動支鏈的運動副的線性控制。

上述三維轉動并聯機構的結構都較為復雜，精度不高，承載能力一般,?為使三維轉動并聯機構等到更廣泛的應用，需要綜合結構簡單、靈活度好、剛度高的實用化新型并聯機構。所以，為了達到此目的，本實用新型并聯機構需要實現以下特性：

1）????運動平臺（操作平臺）要求實現3個自由度的運動，即繞三個坐標軸的轉動????????????????????????????????????????????????。

2）????并聯機構的工作空間要求足夠大，運動平臺的轉角范圍要求較大，為滿足該裝置發射要求，其主要功能技術參數為：在某位置點可進行轉動，轉動范圍：高低角為，方向角為。

3）????體積小，重量輕，可車載，能適應野外實驗，較低的生產成本和維修費用。

4）????良好的承載能力和良好的精度特性和運動穩定性。

發明內容

為了解決上述問題，本實用新型一種新型多支路液控球面并聯機構，具有完全對稱的結構，輸出精度高、結構剛性好、承載能力強、便于控制、部件簡單；動平臺可實現球面三維轉動。

????為了達到上述目的，本實用新型是通過以下技術方案實現的：

????本實用新型是一種新型多支路液控球面并聯機構，?并聯機構包括底座、平衡座、靜平臺、動平臺、條完全相同的支鏈、軸座、連接座和外設的驅動裝置三個擺動缸，在底座上設置有平衡座，在平衡座上設置有靜平臺，每條支鏈由曲柄、連桿通過六個轉動副連接而成，曲柄與連桿完全相同，在動平臺上設置有隨動平臺的運動而運動的連接座，曲柄一與連桿二、曲柄二與連桿三分別通過第一轉動副組中的轉動副三，第二轉動副組中的轉動副四組成兩條串聯分支，在所述兩條串聯分支的中間通過連桿一、第一轉動副組中的轉動副五，第二轉動副組中的轉動副六并聯起來，所述第一轉動副組和所述第二轉動副組均包括兩個獨立的轉動副，轉動副三和轉動副五屬于第一轉動副組，轉動副四和轉動副六屬于第二轉動副組，在上端通過連桿四、轉動副七、轉動副八并聯起來，支鏈通過轉動副一、轉動副二與靜平臺相連，通過轉動副九與動平臺相連，與靜平臺相連的轉動副一、轉動副二分別位于曲柄一、曲柄二的一端，與動平臺相連的轉動副九位于連桿四的中點位置，每個擺動缸驅動每條支鏈的運動，支鏈帶動動平臺實現三維轉動。

本實用新型的進一步改進在于：每條支鏈均為平行四邊形機構。

本實用新型的進一步改進在于：靜平臺、動平臺、條支鏈以及連接座的球心交于一點。

本實用新型的進一步改進在于：擺動缸由液壓驅動。