[發明專利]一種三自由度球面并聯機構傳動裝置

在審

• 申請號: 201910574992.1
• 申請日: 2019-06-28
• 公開（公告）號: CN110202550A
• 公開（公告）日: 2019-09-06
• 發明（設計）人: 黃沿江;陳彥霖;張憲民;張洪川;蘇恩澤;宋百哲
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 謝靜娜

1.一種三自由度球面并聯機構傳動裝置，其特征在于，包括三個搖臂和用于控制三個搖臂實現獨立周轉運動的傳動機構，所述三個搖臂都布置在傳動機構的周向，所述傳動機構包括三組復合傳動組件，一組復合傳動組件對應與一個搖臂連接。

2.根據權利要求1所述一種三自由度球面并聯機構傳動裝置，其特征在于，傳動機構還包括中心軸和球關節外圓，每組復合傳動組件包括驅動電機、齒輪傳動、帶輪傳動和繞繩傳動，齒輪傳動將驅動電機的非同軸旋轉傳輸到中心軸的同軸旋轉，帶輪傳動將中心軸的同軸旋轉傳輸到對應的搖臂上，繞繩傳動約束搖臂與球關節外圓相切并進行純滾動。

3.根據權利要求2所述一種三自由度球面并聯機構傳動裝置，其特征在于，第一組復合傳動組件包括第一驅動電機、第一齒輪、第一皮帶、第一帶輪和第一繞繩輪，設于中心軸上的第一齒輪與第一驅動電機的輸出端傳動配合，第一皮帶的兩端分別設置第一帶輪，其中一個第一帶輪與中心軸上的第一齒輪同軸轉動，另一個帶輪設于對應的搖臂上并與第一繞繩輪同軸轉動，第一繞繩輪上設有第一繞繩；

第二組復合傳動組件包括第二驅動電機、第二齒輪、第二皮帶、第二帶輪和第二繞繩輪，設于中心軸上的第二齒輪與第二驅動電機的輸出端傳動配合，第二皮帶的兩端分別設置第二帶輪，其中一個第二帶輪與中心軸上的第二齒輪同軸轉動，另一個帶輪設于對應的搖臂上并與第二繞繩輪同軸轉動，第二繞繩輪上設有第二繞繩；

第三組復合傳動組件包括第三驅動電機、第三齒輪、第三皮帶、第三帶輪和第三繞繩輪，設于中心軸上的第三齒輪與第三驅動電機的輸出端傳動配合，第三皮帶的兩端分別設置第三帶輪，其中一個第三帶輪與中心軸上的第三齒輪同軸轉動，另一個帶輪設于對應的搖臂上并與第三繞繩輪同軸轉動，第三繞繩輪上設有第三繞繩。

4.根據權利要求3所述一種三自由度球面并聯機構傳動裝置，其特征在于，第一繞繩包括兩根沿不同方向8字繞向的繩，繩的兩端分別固定在第一繞繩輪和球關節外圓上；第二繞繩包括兩根沿不同方向8字繞向的繩，繩的兩端分別固定在第二繞繩輪和球關節外圓上；第三繞繩包括兩根沿不同方向8字繞向的繩，繩的兩端分別固定在第三繞繩輪和球關節外圓上。

5.根據權利要求3所述一種三自由度球面并聯機構傳動裝置，其特征在于，第一驅動電機和第二驅動電機朝上設置，第一齒輪、第一帶輪、第二齒輪和第二帶輪設于中心軸的上端，第三驅動電機朝下設置，第三齒輪和第三帶輪設于中心軸的下端。

6.根據權利要求3所述一種三自由度球面并聯機構傳動裝置，其特征在于，所述中心軸的上端采用軸套軸結構；第一齒輪與第一帶輪通過法蘭固連，第一齒輪和第一帶輪之間跨過第二齒輪和第二帶輪，法蘭與中心軸之間用軸承連接；第二齒輪與第二帶輪固連，第二齒輪與第二帶輪與中心軸之間設有軸承。

7.根據權利要求1所述一種三自由度球面并聯機構傳動裝置，其特征在于，所述每個搖臂包括螺桿、一個帶輪、一個繞繩輪和用于連接帶輪與繞繩輪的內連桿，帶輪和繞繩輪均設于螺桿上，內連桿與帶輪固定，繞繩輪在內連桿上滑動，繞繩輪上固定有螺母，螺母與螺桿相配合。

8.根據權利要求7所述一種三自由度球面并聯機構傳動裝置，其特征在于，螺桿的上端和下端分別連接上周轉平臺和下周轉平臺，上周轉平臺與下周轉平臺之間還設有多根豎直的支撐桿，上周轉平臺的上方和下周轉平臺的下方均固定設有水平的連接桿，連接桿的另一端套設在中心軸上。

9.根據權利要求7所述一種三自由度球面并聯機構傳動裝置，其特征在于，所述繞繩輪上設有螺旋式的繞繩槽，繞繩槽的槽距與螺桿的螺距相同。

10.根據權利要求2所述一種三自由度球面并聯機構傳動裝置，其特征在于，所述驅動電機均設于球關節外圓的內部，球關節外圓的外周上設有若干繞繩槽。