[發明專利]一種具有多個轉動中心的兩轉一移并聯機構

有效

• 申請號: 201610257243.2
• 申請日: 2016-04-22
• 公開（公告）號: CN105710868B
• 公開（公告）日: 2018-09-04
• 發明（設計）人: 陳子明;成棟良;劉曉檬;魏雪丹;張揚
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00
• 代理公司: 秦皇島一誠知識產權事務所(普通合伙) 13116
• 代理人: 崔鳳英

一種具有多個轉動中心的兩轉一移并聯機構，它包括定平臺、動平臺和三個結構完全相同的連接這兩個平臺的活動分支，每個活動分支均由移動副P1、轉動副R1、轉動副R2、移動副P2和轉動副R3依次連接構成，轉動副R1的軸線與移動副P1的軸線相互平行；轉動副R2的軸線與轉動副R1的軸線相互垂直；移動副P2的軸線與轉動副R2的軸線相互垂直；轉動副R3的軸線與轉動副R2的軸線相互垂直；上述移動副P1、轉動副R3分別與定平臺、動平臺傾斜布置，且傾斜角度相等，轉動副R1和轉動副R3的軸線相交于空間一點。本發明具有兩個轉動自由度和一個移動自由度，可以實現繞空間一定范圍內任意點的連續轉動，具有廣闊的應用前景。

技術領域

本發明涉及機器人領域，特別涉及一種并聯機構。

背景技術

在傳統的兩轉一移并聯機構中，機構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生水平方向的移動。學者們將機構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的軌跡標定和軌跡規劃帶來不便，并且增加控制的復雜度。因此，通過合理的設計來減少或消除機構的伴隨運動是在進行機構設計時需要解決的一個問題。

很多學者曾針對兩轉一移并聯機構中的伴隨運動問題進行過專門的研究，并設計出一些沒有伴隨運動的并聯機構(CN101518898A，CN101497167A)。但這些機構的各個分支不完全相同，機構的加工及維護成本較高；且機構的動平臺只能實現繞某個點的轉動，給機構的運動控制帶來很大不便。

發明內容

本發明的目的在于提供一種制造和維護成本較低、可以實現繞空間多個點自由轉動的兩轉一移并聯機構。

本發明主要內容包括定平臺、動平臺和三個結構完全相同的連接這兩個平臺的活動分支，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動副R1與第二連桿的一端連接，該第二連桿的另一端通過轉動副R2與第三連桿的一端連接，該第三連桿的另一端通過移動副P2與第四連桿的一端連接，該第四連桿的另一端通過轉動副R3與動平臺連接；上述移動副P1、轉動副R3分別與定平臺、動平臺傾斜布置，且傾斜角度相等；轉動副R1的軸線與移動副P1的軸線相互平行；轉動副R2的軸線與轉動副R1的軸線相互垂直；移動副P2的軸線與轉動副R2的軸線相互垂直；轉動副R3的軸線與轉動副R2的軸線相互垂直；轉動副R1的軸線和轉動副R3的軸線相交于空間一點。分支中兩個軸線相互垂直的轉動副R1和轉動副R2可以替換為一個萬向鉸鏈；分支中軸線相互平行的轉動副R1和移動副P1可以替換為一個圓柱副。

本發明與現有技術相比具有如下優點：

1、本發明具有兩個轉動自由度和一個移動自由度，可以實現繞空間一定范圍內任意點的連續轉動，能有效地避免伴隨運動的發生。

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是本發明實施例1的立體示意圖

圖2是本發明實施例2的立體示意圖

圖3是本發明實施例3的立體示意圖

具體實施方式

實施例1