[發明專利]完全解耦的平面二自由度并聯機構

有效

• 申請號: 201510066847.4
• 申請日: 2015-02-07
• 公開（公告）號: CN104608134A
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發明（設計）人: 鞏明德;胡孔明;覃永進;李天旭
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: B25J11/00
• 分類號: B25J11/00
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 齊安全;胡景陽

1.一種完全解耦的平面二自由度并聯機構,其特征在于，所述的完全解耦的平面二自由度并聯機構包括固定平臺(1)、矮滑塊(2)、高滑塊(3)、長連桿(4)、短連桿(5)與手柄(6)；

矮滑塊(2)安裝在固定平臺(1)上為滑動連接，高滑塊(3)安裝在固定平臺(1)上為滑動連接，手柄(6)位于長連桿(4)與短連桿(5)之間并懸于固定平臺(1)之上，短連桿(5)的右端與矮滑塊(2)轉動連接，短連桿(5)的左端與手柄(6)轉動連接，長連桿(4)的左端與高滑塊(3)轉動連接，長連桿(4)的右端與手柄(6)轉動連接。

2.按照權利要求1所述的完全解耦的平面二自由度并聯機構,其特征在于，所述的矮滑塊(2)安裝在固定平臺(1)上為滑動連接是指：矮滑塊(2)安裝在固定平臺(1)上的豎向滑塊槽(7)內為滑動連接；

高滑塊(3)安裝在固定平臺(1)上為滑動連接是指：高滑塊(3)安裝在固定平臺(1)上的橫向滑塊槽(8)內為滑動連接。

3.按照權利要求1所述的完全解耦的平面二自由度并聯機構,其特征在于，所述的短連桿(5)的短連桿右孔(12)與矮滑塊(2)上的矮滑塊螺栓配合套裝為轉動連接，短連桿(5)的短連桿左孔(11)與手柄(6)上的螺桿的光桿部分配合套裝為轉動連接；長連桿(4)上的長連桿左孔(9)與高滑塊(3)上的高滑塊螺栓配合套裝為轉動連接，長連桿(4)上的長連桿右孔(10)與手柄(6)上的螺桿的光桿部分配合套裝為轉動連接，長連桿(4)的右端與短連桿(5)的左端為上下疊置。

4.按照權利要求1所述的完全解耦的平面二自由度并聯機構,其特征在于，所述的固定平臺(1)為圓盤形結構件，固定平臺(1)的頂端設置有安裝矮滑塊(2)的T形的豎向滑塊槽(7)和安裝高滑塊(3)的T形的橫向滑塊槽(8)，豎向滑塊槽(7)和橫向滑塊槽(8)在圓盤形的固定平臺(1)上沿直徑方向貫穿布置，豎向滑塊槽(7)和橫向滑塊槽(8)垂直相交，同時將豎向滑塊槽(7)和橫向滑塊槽(8)相交結合處的4個直角均做2×45°的倒角處理。

5.按照權利要求1所述的完全解耦的平面二自由度并聯機構,其特征在于，所述的矮滑塊(2)與高滑塊(3)橫截面為“凸”字形的結構件，皆由螺栓與底座組成，即矮滑塊(2)與高滑塊(3)的上表面的中心分別設置有一個矮滑塊螺栓與高滑塊螺栓，矮滑塊螺栓與高滑塊螺栓頂端設置有螺紋，矮滑塊螺栓與高滑塊螺栓其它部分為矮滑塊螺栓光桿部分與高滑塊螺栓光桿部分，矮滑塊螺栓光桿部分與高滑塊螺栓光桿部分的底端和矮滑塊底座與高滑塊底座的上表面固定連接或連成一體。

6.按照權利要求1所述的完全解耦的平面二自由度并聯機構,其特征在于，所述的長連桿(4)與短連桿(5)為矩形橫截面的等截面桿類結構件，長連桿(4)與短連桿(5)的兩端均設置有相同直徑的螺栓通孔，兩端的螺栓通孔的回轉軸相互平行，長連桿(4)與短連桿(5)的有效長度即兩端的螺栓通孔的孔距不同；長連桿(4)兩端的螺栓通孔分別稱為與高滑塊(3)的高滑塊螺栓光桿部分配裝的長連桿左孔(9)和與手柄(6)中螺桿配裝的長連桿右孔(10)，短連桿(5)的兩端的螺栓通孔分別稱為與手柄(6)中螺桿配裝的短連桿左孔(11)和與矮滑塊(2)的矮滑塊螺栓光桿部分配裝的短連桿右孔(12)。

7.按照權利要求6所述的完全解耦的平面二自由度并聯機構,其特征在于，所述的長連桿(4)與短連桿(5)和矮滑塊(2)、高滑塊(3)、豎向滑塊槽(7)與橫向滑塊槽(8)的結構尺寸要滿足如下條件：

(0.5L₁+0.5L₅)²+(0.5L₁+0.5L₅+L₇)²＝L₆²

L₃+L₂＝L₄

式中：L₁為矮滑塊(2)和高滑塊(3)的底座上部分的寬度；L₂為長連桿(4)和短連桿(5)的厚度；L₃為矮滑塊的高度；L₄為高滑塊的高度；L₅為矮滑塊(2)和高滑塊(3)的長度；L₆為長連桿(4)的兩端孔的中心距；L₇為短連桿(5)兩端孔的中心距。

8.按照權利要求1所述的完全解耦的平面二自由度并聯機構,其特征在于，所述的手柄(6)由底盤、螺桿與球柄組成；

所述的底盤為圓盤類結構件，底盤的圓心處設置有一個螺紋孔；螺桿為兩端設置有螺紋的圓柱形直桿，螺桿的中間段為光桿；球柄由球頭體與六棱柱體上下疊置固連成一體，球頭回轉軸線與六棱主體的縱向對稱線共線，在六棱柱體縱向對稱線上由下至上設置有螺紋盲孔；螺桿的上端即上螺紋段與球柄上的螺紋盲孔配裝為固定連接，螺桿的下端即下螺紋段與底盤螺紋固定連接。