[發(fā)明專利]一種無伴隨運動多轉(zhuǎn)動中心兩轉(zhuǎn)一移并聯(lián)機構(gòu)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610254703.6
• 申請日: 2016-04-22
• 公開（公告）號: CN105729447A
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳子明;魏雪丹;劉曉檬;張揚;黃坤
• 申請（專利權(quán)）人: 燕山大學(xué)
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00
• 代理公司: 秦皇島一誠知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙) 13116
• 代理人: 崔鳳英

技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明屬于機器人領(lǐng)域，特別涉及一種并聯(lián)機構(gòu)。

背景技術(shù)具有兩個轉(zhuǎn)動自由度和一個移動自由度的并聯(lián)機構(gòu)在機械工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。

在傳統(tǒng)的兩轉(zhuǎn)一移并聯(lián)機構(gòu)中，機構(gòu)的動平臺沒有水平方向的移動自由度，但動平臺的中心點卻可以發(fā)生水平方向的移動。學(xué)者們將機構(gòu)中的這種在非自由度方向上的移動稱為“伴隨運動”。伴隨運動的存在會對機構(gòu)的軌跡標(biāo)定和軌跡規(guī)劃帶來不便，并且增加控制的復(fù)雜度。因此，通過合理的設(shè)計來減少或消除機構(gòu)的伴隨運動是在進(jìn)行機構(gòu)設(shè)計時需要解決的一個問題。

很多學(xué)者曾針對兩轉(zhuǎn)一移并聯(lián)機構(gòu)中的伴隨運動問題進(jìn)行過專門的研究，并設(shè)計出一些沒有伴隨運動的并聯(lián)機構(gòu)(CN101518898A，CN101497167A)。但這些機構(gòu)的各個分支不完全相同，機構(gòu)的加工及維護成本較高；且機構(gòu)的動平臺只能實現(xiàn)繞某個點的轉(zhuǎn)動，給機構(gòu)的運動控制帶來很大不便。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種成本低、加工和安裝難度低且易于控制的無伴隨運動多轉(zhuǎn)動中心兩轉(zhuǎn)一移并聯(lián)機構(gòu)。

本發(fā)明包括定平臺、動平臺和連接這兩平臺的三個結(jié)構(gòu)完全相同的活動分支，每個活動分支中的第一連桿的一端通過移動副P1與定平臺連接，該第一連桿的另一端通過轉(zhuǎn)動副R1與第二連桿的一端連接，該第二連桿的另一端通過移動副P2與第三連桿的一端連接，該第三連桿的另一端通過轉(zhuǎn)動副R2與第四連桿的一端連接，該第四連桿的另一端通過轉(zhuǎn)動副R3與動平臺連接；其中，活動分支中的轉(zhuǎn)動副R1的軸線與移動副P1的軸線相互平行，轉(zhuǎn)動副R2的軸線與轉(zhuǎn)動副R1的軸線相互垂直，轉(zhuǎn)動副R2的軸線與移動副P2的軸線相互垂直，轉(zhuǎn)動副R3的軸線與轉(zhuǎn)動副R2的軸線相互垂直，移動副P1、轉(zhuǎn)動副R3分別與定平臺、動平臺傾斜布置，且傾斜角度相等，轉(zhuǎn)動副R3的軸線與轉(zhuǎn)動副R1的軸線相交于空間一點。上述軸線相互垂直的轉(zhuǎn)動副R3和轉(zhuǎn)動副R2可以替換為一個萬向鉸鏈，上述軸線相互平行的移動副P1和轉(zhuǎn)動副R1可以替換為一個圓柱副。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點：

1、本發(fā)明具有兩個轉(zhuǎn)動自由度和一個移動自由度，可以實現(xiàn)繞空間一定范圍內(nèi)任意點的連續(xù)轉(zhuǎn)動，能有效地避免伴隨運動的發(fā)生。

2、三個分支完全相同，容易制造和裝配，且維護成本較低。

附圖說明：

圖1是本發(fā)明實施例1的立體示意圖。

圖2是本發(fā)明實施例2的立體示意圖。

圖3是本發(fā)明實施例3的立體示意圖。

圖4是本發(fā)明實施例4的立體示意圖。

具體實施方式：

實施例1

在圖1所示的無伴隨運動多轉(zhuǎn)動中心兩轉(zhuǎn)一移并聯(lián)機構(gòu)的立體示意圖中，三條結(jié)構(gòu)完全相同的活動分支連接定平臺1和動平臺2，每個活動分支中的第一連桿3的一端通過移動副P1與定平臺連接，該第一連桿的另一端通過轉(zhuǎn)動副R1與第二連桿4的一端連接，該第二連桿的另一端通過移動副P2與第三連桿5的一端連接，該第三連桿的另一端通過轉(zhuǎn)動副R2與第四連桿6的一端連接，該第四連桿的另一端通過轉(zhuǎn)動副R3與動平臺連接；上述轉(zhuǎn)動副R1的軸線與移動副P1的軸線相互平行，轉(zhuǎn)動副R2的軸線與轉(zhuǎn)動副R1的軸線相互垂直，轉(zhuǎn)動副R2的軸線與移動副P2的軸線相互垂直，轉(zhuǎn)動副R3的軸線與轉(zhuǎn)動副R2的軸線相互垂直；上述移動副P1、轉(zhuǎn)動副R3分別與定平臺、動平臺傾斜布置，且傾斜角度相等；轉(zhuǎn)動副R3的軸線與轉(zhuǎn)動副R1的軸線相交于空間一點。

實施例2

如圖2所示，三條結(jié)構(gòu)完全相同的活動分支連接定平臺1和動平臺2，每個活動分支中的第二連桿4的一端通過圓柱副C1與定平臺連接，該第二連桿的另一端通過移動副P2與第三連桿5的一端連接，該第三連桿的另一端通過轉(zhuǎn)動副R2與第四連桿6連接，該第四連桿的另一端通過轉(zhuǎn)動副R3與動平臺連接；上述轉(zhuǎn)動副R2的軸線與圓柱副C1的軸線相互垂直，轉(zhuǎn)動副R2的軸線與移動副P2的軸線相互垂直，轉(zhuǎn)動副R3的軸線與轉(zhuǎn)動副R2的軸線相互垂直，圓柱副C1、轉(zhuǎn)動副R3分別與定平臺、動平臺傾斜布置，且傾斜角度相等；轉(zhuǎn)動副R3的軸線與圓柱副C1的軸線相交于空間一點。

實施例3