[發(fā)明專利]兩自由度球面運動并聯(lián)機構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011190096.4
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112171648B
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發(fā)明（設計）人: 陳子明;陳雪嬋;趙坤;嚴文江;劉子軒;趙琛;宋井科;王旭;鄧朋
• 申請（專利權(quán)）人: 燕山大學
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00
• 代理公司: 北京孚睿灣知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 11474
• 代理人: 王冬杰

1.一種兩自由度球面運動并聯(lián)機構(gòu)，其特征在于，其包括固定連桿、末端連桿以及設置在所述固定連桿與末端連桿之間的第一對稱運動分支和第二對稱運動分支，

所述第一對稱運動分支由第一轉(zhuǎn)動副、第一連桿、第二轉(zhuǎn)動副、第二連桿和第三轉(zhuǎn)動副構(gòu)成RRR串聯(lián)分支，所述第一連桿的第一端通過所述第一轉(zhuǎn)動副與所述固定連桿的第一端相連，且所述第一連桿的第二端通過所述第二轉(zhuǎn)動副與所述第二連桿的第一端相連，所述第二連桿的第二端通過所述第三轉(zhuǎn)動副與所述末端連桿的第一端相連，且所述固定連桿、第一連桿以及第二連桿均呈弧形結(jié)構(gòu)，所述固定連桿、第一連桿以及第二連桿所在平面的圓弧圓心在空間中均重合于一點，即第一球心，且所述第一轉(zhuǎn)動副、第二轉(zhuǎn)動副以及第三轉(zhuǎn)動副的中心軸線均匯交于所述第一球心；

所述第二對稱運動分支由第一圓柱副、第三連桿、第四轉(zhuǎn)動副、第四連桿和第二圓柱副構(gòu)成CRC串聯(lián)分支，所述第三連桿的第一端通過所述第一圓柱副與所述固定連桿的第二端相連，且所述第三連桿的第二端通過所述第四轉(zhuǎn)動副與所述第四連桿的第一端相連，所述第四連桿的第二端通過所述第二圓柱副與所述末端連桿的第二端相連，所述第四轉(zhuǎn)動副中心軸線經(jīng)過所述第一圓柱副轉(zhuǎn)動副軸線與第二圓柱副轉(zhuǎn)動副軸線的交點，過所述交點且同時與所述第一圓柱副中的移動副軸線和第二圓柱副中的移動副軸線垂直的直線不過所述第一球心。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩自由度球面運動并聯(lián)機構(gòu)，其特征在于，所述第二轉(zhuǎn)動副軸線與所述第四轉(zhuǎn)動副軸線間的連線、所述第四轉(zhuǎn)動副軸線與所述第一球心間的連線以及所述第一球心與所述第二轉(zhuǎn)動副軸線間的連線構(gòu)成中間平面，所述固定連桿與末端連桿之間、所述第一對稱運動分支中的第一連桿與第二連桿之間以及所述第二對稱運動分支中的第三連桿與第四連桿之間均關于所述中間平面對稱，且機構(gòu)運動過程中所述固定連桿與末端連桿始終關于所述中間平面對稱。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩自由度球面運動并聯(lián)機構(gòu)，其特征在于，所述第一球心為兩自由度球面運動并聯(lián)機構(gòu)的轉(zhuǎn)動中心。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩自由度球面運動并聯(lián)機構(gòu)，其特征在于，所述固定連桿所在平面的圓弧圓心、第一連桿所在平面的圓弧圓心、第二連桿所在平面的圓弧圓心以及末端連桿所在平面內(nèi)的圓弧圓心均重合于所述第一球心，且所述固定連桿所在平面的圓弧半徑、第一連桿所在平面的圓弧半徑、第二連桿所在平面的圓弧半徑以及末端連桿所在平面內(nèi)的圓弧半徑相等。

5.一種兩自由度球面運動并聯(lián)機構(gòu)，其特征在于，其包括固定連桿、末端連桿以及設置在所述固定連桿與末端連桿之間的第一對稱運動分支和第二對稱運動分支，

所述第一對稱運動分支由第一轉(zhuǎn)動副、第一連桿、第二轉(zhuǎn)動副、第二連桿和第三轉(zhuǎn)動副構(gòu)成RRR串聯(lián)分支，所述第一連桿的第一端通過所述第一轉(zhuǎn)動副與所述固定連桿的第一端相連，且所述第一連桿的第二端通過所述第二轉(zhuǎn)動副與所述第二連桿的第一端相連，所述第二連桿的第二端通過所述第三轉(zhuǎn)動副與所述末端連桿的第一端相連，且所述固定連桿、第一連桿以及第二連桿均呈弧形結(jié)構(gòu)，所述固定連桿、第一連桿以及第二連桿所在平面的圓弧圓心在空間中均重合于一點，即第一球心，且所述第一轉(zhuǎn)動副、第二轉(zhuǎn)動副以及第三轉(zhuǎn)動副的中心軸線均匯交于所述第一球心；

所述第二對稱運動分支由第一移動副、第三連桿、第一球副、第四連桿和第二移動副構(gòu)成PSP串聯(lián)分支，所述第三連桿的第一端通過所述第一移動副與所述固定連桿的第二端相連，且所述第三連桿的第二端通過所述第一球副與所述第四連桿的第一端相連，所述第四連桿的第二端通過所述第二移動副與所述末端連桿的第二端相連，過所述第一球副轉(zhuǎn)動中心且同時與所述第一移動副軸線和第二移動副軸線垂直的直線不過所述第一球心。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的兩自由度球面運動并聯(lián)機構(gòu)，其特征在于，所述第二轉(zhuǎn)動副軸線與所述第一球副轉(zhuǎn)動中心間的連線、所述第一球副轉(zhuǎn)動中心與所述第一球心間的連線以及所述第一球心與所述第二轉(zhuǎn)動副軸線間的連線構(gòu)成中間平面，所述固定連桿與末端連桿之間、所述第一對稱運動分支中的第一連桿與第二連桿之間以及所述第二對稱運動分支中的第三連桿與第四連桿之間均關于所述中間平面對稱，且機構(gòu)運動過程中所述固定連桿與末端連桿始終關于所述中間平面對稱。