[發(fā)明專利]一類具有運(yùn)動(dòng)等效特性的含中間約束分支的二轉(zhuǎn)一移并聯(lián)機(jī)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010048654.7
• 申請(qǐng)日: 2020-01-16
• 公開（公告）號(hào): CN111085987B
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡波;趙金君;柏朋;謝騰飛;張達(dá)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 燕山大學(xué)
• 主分類號(hào): B25J9/00
• 分類號(hào): B25J9/00
• 代理公司: 北京孚睿灣知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11474
• 代理人: 韓燕

本發(fā)明提供一種一類具有運(yùn)動(dòng)等效特性的含中間約束分支的二轉(zhuǎn)一移并聯(lián)機(jī)構(gòu)，其包括2UPU+2UPR并聯(lián)機(jī)構(gòu)、4UPU并聯(lián)機(jī)構(gòu)、2RPS+2SPR并聯(lián)機(jī)構(gòu)和RPU+SPR+RPS+UPR并聯(lián)機(jī)構(gòu)。含中間約束分支的二轉(zhuǎn)一移并聯(lián)機(jī)構(gòu)包括基座、動(dòng)平臺(tái)和四個(gè)分支，基座和動(dòng)平臺(tái)外形均為正三角形結(jié)構(gòu)，第一分支、第二分支和第三分支為驅(qū)動(dòng)分支，第四分支為約束分支，第一分支、第二分支和第三分支第一端分別與基座頂點(diǎn)連接，第一分支、第二分支和第三分支第二端分別與動(dòng)平臺(tái)頂點(diǎn)連接，第四分支第一端和基座中心點(diǎn)連接，其第二端和動(dòng)平臺(tái)中心點(diǎn)連接。本發(fā)明運(yùn)動(dòng)學(xué)相同，剛度和精度高，且具有兩個(gè)互相垂直的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線，易于控制，既能獨(dú)立實(shí)現(xiàn)兩轉(zhuǎn)一移運(yùn)動(dòng)，且在動(dòng)平臺(tái)串聯(lián)調(diào)姿擺頭組成混聯(lián)機(jī)床，用于加工復(fù)雜的結(jié)構(gòu)件。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及并聯(lián)機(jī)構(gòu)領(lǐng)域，特別涉及一種一類具有運(yùn)動(dòng)等效特性的含中間約束分支的二轉(zhuǎn)一移并聯(lián)機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)

兩轉(zhuǎn)一移并聯(lián)機(jī)構(gòu)屬于一類非常典型的少自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)，由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于控制等特點(diǎn)，受到了學(xué)術(shù)和工業(yè)領(lǐng)域的重視。近年來(lái)，具有運(yùn)動(dòng)等效特性的并聯(lián)機(jī)構(gòu)和含約束分支的并聯(lián)機(jī)構(gòu)引起了學(xué)術(shù)界的關(guān)注。少自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)中存在著結(jié)構(gòu)不同，運(yùn)動(dòng)學(xué)相同的一類機(jī)構(gòu)，此類機(jī)構(gòu)被稱為運(yùn)動(dòng)等效機(jī)構(gòu)。胡波提出基于Exechon機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)等效機(jī)構(gòu)(Hu B.Kinematically identical manipulators for the Exechon parallelmanipulator and their comparison study[J].Mechanism and Machine Theory,2016,103:117-137.)，此類機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)相同，但受力和剛度性能不同。

含約束分支的并聯(lián)機(jī)構(gòu)剛度相對(duì)比較高，中國(guó)專利CN 2005100522619提出的一種含有被動(dòng)約束分支的并聯(lián)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)對(duì)稱；中國(guó)專利CN201810889026.4公開了一種混聯(lián)機(jī)器人，其中的并聯(lián)模塊含有被動(dòng)約束分支，剛度高；中國(guó)專利201410468846.8根據(jù)運(yùn)動(dòng)等效的思想，提出一類基于Tricept機(jī)構(gòu)的多種運(yùn)動(dòng)等效機(jī)構(gòu)，此類機(jī)構(gòu)含中間約束分支，剛度和精度高，且具有垂直相交的兩轉(zhuǎn)軸。

目前，具有運(yùn)動(dòng)等效特性且含約束分支的并聯(lián)機(jī)構(gòu)還比較少，為了豐富具有相同運(yùn)動(dòng)學(xué)機(jī)構(gòu)的構(gòu)型，提高機(jī)構(gòu)的剛度，有必要把運(yùn)動(dòng)等效思想和中間約束分支結(jié)合，得到性能各異的并聯(lián)機(jī)構(gòu)，從而為設(shè)計(jì)者提供更優(yōu)異的構(gòu)型。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有結(jié)構(gòu)存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一類具有運(yùn)動(dòng)等效特性的含中間約束分支的二轉(zhuǎn)一移并聯(lián)機(jī)構(gòu)，主要是為了豐富運(yùn)動(dòng)等效機(jī)構(gòu)的有效構(gòu)型，在面對(duì)不同工況下，為設(shè)計(jì)者提供滿足要求的機(jī)構(gòu)，此類機(jī)構(gòu)具有剛度和精度高，轉(zhuǎn)軸互相垂直，運(yùn)動(dòng)學(xué)模型簡(jiǎn)單，易于標(biāo)定控制等優(yōu)點(diǎn)。