[發明專利]一種具備五維運動的并聯機構

有效

• 申請號: 201811007165.6
• 申請日: 2018-08-31
• 公開（公告）號: CN108942891B
• 公開（公告）日: 2023-09-15
• 發明（設計）人: 傘紅軍;陳久朋;伍星;陳明方;王學軍;賀瑋
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種具備五維運動的并聯機構，其特征在于：包括定平臺（N）、動平臺（M）、四條復雜支鏈，四條復雜支鏈由復雜支鏈Ⅰ、復雜支鏈Ⅱ、復雜支鏈?Ⅲ、復雜支鏈Ⅳ組成；

所述定平臺（N）與動平臺（M）通過四條復雜支鏈連接，四條復雜支鏈的復合運動構成了動平臺（M）的輸出運動；

所述復雜支鏈Ⅰ和復雜支鏈Ⅱ結構相同，兩者均對動平臺（M）產生三維移動和兩維轉動的作用；

所述復雜支鏈Ⅲ和復雜支鏈Ⅳ結構相同，兩者均對動平臺（M）產生三維移動和兩維轉動的作用；

所述復雜支鏈Ⅰ和復雜支鏈Ⅱ內含一個由四個轉動副構成的平行四邊形機構，復雜支鏈Ⅲ和復雜支鏈Ⅳ內含三維移動機構；

所述四條復雜支鏈一端的運動副分別與定平臺（N）連接，四條復雜支鏈另一端的運動副分別與動平臺（M）的四個角連接，四條復雜支鏈不相交，位于動平臺（M）上的四個運動副為轉動副且轉動副的軸線相互平行，位于定平臺（N）上的復雜支鏈Ⅰ、復雜支鏈Ⅱ的運動副為轉動副或移動副且運動副的軸線相互平行且與位于動平臺（M）上的四個運動副軸線垂直；

所述復雜支鏈Ⅲ由具備空間三維移動的子并聯機構Y串聯兩個相互垂直的轉動副R310和轉動副R311構成；所述子并聯機構Y由三條支鏈和子動平臺Q組成；

其中三條支鏈一端的運動副與定平臺（N）連接，三條支鏈另一端的運動副與子動平臺Q連接，子動平臺Q與第十一連接桿（11）的一端連接，第十一連接桿（11）另一端通過轉動副R310與第十二連接桿（12）的一端連接，第十二連接桿（12）的另一端通過R311與動平臺（M）連接；轉動副R310與轉動副R311軸線垂直。

2.根據權利要求1所述的具備五維運動的并聯機構，其特征在于：所述復雜支鏈Ⅰ由轉動副R11、轉動副R12、轉動副R13、轉動副R14、由四個轉動副構成的具備一維移動的平行四邊形機構ABCD、第一連接桿（1）、第二連接桿（2）組成，平行四邊形機構由轉動副A、轉動副B、轉動副C、轉動副D構成；轉動副R11能由移動副代替；

其中第一連接桿（1）一端通過轉動副R11與定平臺（N）相連，第一連接桿（1）另一端通過轉動副R12與平行四邊形機構ABCD一條邊相連，平行四邊形機構ABCD另一對邊通過轉動副R13與第二連接桿（2）一端相連，第二連接桿（2）另一端通過轉動副R14與動平臺（M）連接；轉動副R11、轉動副R12、轉動副R13軸線平行，轉動副R14軸線與轉動副R13軸線垂直。

3.根據權利要求1所述的具備五維運動的并聯機構，其特征在于：所述三條支鏈為分別為：

第一條支鏈經第五連接桿（5）一端連接轉動副R31，第五連接桿（5）另一端通過轉動副R32連接第六連接桿（6）一端，第六連接桿（6）另一端連接圓柱副C33形成；

第二條支鏈經第七連接桿（7）一端連接轉動副R34，第七連接桿（7）另一端通過轉動副R35連接第八連接桿（8）一端，第八連接桿（8）另一端連接圓柱副C36形成；

第三條支鏈經第九連接桿（9）一端連接轉動副R37，第九連接桿（9）另一端通過轉動副R38連接第十連接桿（10）一端，第十連接桿（10）另一端連接圓柱副C39形成；

三條支鏈的共同作用使得子動平臺Q具備空間三維移動；三個圓柱副不能全部位于子動平臺Q三角形的三條邊上，與定平臺（N）連接的三個轉動副的軸線不相互平行。

4.根據權利要求1所述的具備五維運動的并聯機構，其特征在于：所述子并聯機構Y能用Delta機構替代，Delta機構一端的運動副與定平臺（N）連接，Delta機構另一端通過第十一連接桿（11）與轉動副R310連接，與定平臺（N）連接的運動副軸線相互平行。