[實用新型]一種二維移動三維轉動的并聯機構

有效

• 申請號: 201821740472.0
• 申請日: 2018-10-26
• 公開（公告）號: CN209207495U
• 公開（公告）日: 2019-08-06
• 發明（設計）人: 傘紅軍;張道義;陳久朋;陳明方;王學軍;吳海波;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

本實用新型公開了一種二維移動三維轉動的并聯機構，包括定平臺、動平臺、四條支鏈，四條支鏈中的兩條簡單支鏈由簡單支鏈Ⅰ、簡單支鏈Ⅱ組成；四條支鏈中的兩條復雜支鏈由復雜支鏈Ⅲ、復雜支鏈Ⅳ組成；所述定平臺與動平臺通過兩條復雜支鏈和兩條簡單支鏈連接，四條支鏈的復合運動構成了動平臺的輸出運動。本實用新型采用四條支鏈連接動平臺和定平臺來構建并聯機構，構建的五維運動的并聯機構其運動性能好，所使用的并聯機構使得該機構的強度和剛度均較好，還具有結構簡單、制造容易等優點，其能實現空間二維平動和三維轉動，可用于曲面的加工，焊接等工作環境，是一種新型的并聯機構。

技術領域

本實用新型涉及一種二維移動三維轉動的并聯機構，屬于并聯機器人技術領域。

背景技術

并聯機器人在工業生產中得到了廣泛的應用。并聯機構具有剛度大、適應性強和精度高等優點，所以并聯機構引起了國內外學者的研究并應用于各行業的不同領域，是當今極具前景的一類科研項目。并聯機構形式多樣，但在過去幾十年的發展中，并沒有出現太多具有二維移動和三維轉動的機構，因而為了增加該類型的機構，也為優選機構作參考，有必要構建二維移動和三維轉動的五維并聯機構，以通過其實現空間復雜曲面的加工，并將其運用于其他工業領域。

發明內容

本實用新型提供了一種二維移動三維轉動的并聯機構，通過兩條復雜支鏈和兩條簡單支鏈連接動、定平臺構成，能夠實現空間二維移動和三維轉動，可用于空間復雜曲面的加工。

本實用新型的技術方案是：一種二維移動三維轉動的并聯機構，包括定平臺N、動平臺M、四條支鏈，四條支鏈中的兩條簡單支鏈由簡單支鏈Ⅰ、簡單支鏈Ⅱ組成；四條支鏈中的兩條復雜支鏈由復雜支鏈Ⅲ、復雜支鏈Ⅳ組成；

所述定平臺N與動平臺M通過兩條復雜支鏈和兩條簡單支鏈連接，四條支鏈的復合運動構成了動平臺M的輸出運動；

所述簡單支鏈Ⅰ和簡單支鏈Ⅱ結構完全相同，兩者均對動平臺M產生三維移動和三維轉動的作用；

所述復雜支鏈Ⅲ和復雜支鏈Ⅳ結構完全相同，兩者均對動平臺M產生二維移動和三維轉動的作用。

所述四條支鏈一端的運動副分別與定平臺N連接，四條支鏈另一端的運動副分別與動平臺M連接，四條支鏈互不相交；復雜支鏈Ⅲ與定平臺N連接的運動副、復雜支鏈Ⅳ與定平臺N連接的運動副的軸線相互平行。

所述簡單支鏈Ⅰ、簡單支鏈Ⅱ為完全相同的無約束支鏈，采用SPS結構，簡單支鏈Ⅰ結構具體為：第八連接桿8的一端通過球副S21與定平臺N連接，第八連接桿8的另一端通過移動副P22與第九連接桿9的一端連接，第九連接桿9的末端與球副S23連接，球副S23連接在動平臺M上；或者采用RSS結構。

所述復雜支鏈Ⅲ由具備空間二維移動和二維轉動的子并聯機構a通過第七連接桿7串聯轉動副R110構成。

所述子并聯機構a由三條支鏈和子動平臺P組成；所述子動平臺P為三角形機構；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P連接，子動平臺P與第七連接桿7的一端連接，第七連接桿7另一端與轉動副R110連接，轉動副R110與動平臺M固連；三條支鏈互不相交。

所述三條支鏈結構分別為：

第一條支鏈經第一連接桿1一端連接轉動副R11，第一連接桿1另一端通過移動副P12連接第二連接桿2一端，第二連接桿2另一端連接球副S13形成，其中轉動副R11與定平臺N連接；

第二條支鏈經第三連接桿3一端連接轉動副R14，第三連接桿3另一端通過移動副P15連接第四連接桿4一端，第四連接桿4另一端連接球副S16形成；其中轉動副R14與定平臺N連接；

第三條支鏈經第五連接桿5一端連接轉動副R17，第五連接桿5另一端通過移動副P18連接第六連接桿6一端，第六連接桿6另一端連接球副S19形成；其中轉動副R17與定平臺N連接；