[發(fā)明專利]一種三維空間二自由度遠(yuǎn)心點(diǎn)運(yùn)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110302625.3
• 申請(qǐng)日: 2021-03-22
• 公開（公告）號(hào): CN112847317B
• 公開（公告）日: 2023-05-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張錦平;韓鑫;姚進(jìn)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 四川大學(xué)
• 主分類號(hào): B25J9/00
• 分類號(hào): B25J9/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種三維空間二自由度遠(yuǎn)心點(diǎn)運(yùn)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)，包括機(jī)架、主臂、五組運(yùn)動(dòng)支鏈；所述五組運(yùn)動(dòng)支鏈包括第一運(yùn)動(dòng)支鏈、第二運(yùn)動(dòng)支鏈、第三運(yùn)動(dòng)支鏈、第四運(yùn)動(dòng)支鏈、第五運(yùn)動(dòng)支鏈；其特征在于：每組運(yùn)動(dòng)支鏈由機(jī)架、移動(dòng)單元、二自由度轉(zhuǎn)動(dòng)單元、連桿、三自由度轉(zhuǎn)動(dòng)單元、主臂(2)依次連接而成；通過移動(dòng)單元，移動(dòng)單元與機(jī)架發(fā)生一自由度相對(duì)移動(dòng)，通過二自由度轉(zhuǎn)動(dòng)單元，連桿與移動(dòng)單元在三維空間內(nèi)二自由度相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，通過三自由度轉(zhuǎn)動(dòng)單元，主臂(2)與連桿在三維空間內(nèi)三自由度相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)；二自由度轉(zhuǎn)動(dòng)單元是球銷副、萬向節(jié)或者兩個(gè)軸線不平行的轉(zhuǎn)動(dòng)副形成的串聯(lián)關(guān)節(jié)，三自由度轉(zhuǎn)動(dòng)單元是球副或者三個(gè)軸線不共面的轉(zhuǎn)動(dòng)副形成的串聯(lián)關(guān)節(jié)，因此運(yùn)動(dòng)支鏈的形式是移動(dòng)副、上述某個(gè)二自由度轉(zhuǎn)動(dòng)單元及上述某個(gè)三自由度轉(zhuǎn)動(dòng)單元依次串聯(lián)，并且第一運(yùn)動(dòng)支鏈與第二運(yùn)動(dòng)支鏈具有相同的形式，第三運(yùn)動(dòng)支鏈與第四運(yùn)動(dòng)支鏈具有相同的形式；所述五組運(yùn)動(dòng)支鏈與機(jī)架通過移動(dòng)單元分別形成移動(dòng)副，移動(dòng)副的方向指向遠(yuǎn)心點(diǎn)(0)，并且第一運(yùn)動(dòng)支鏈與機(jī)架形成的移動(dòng)副與第二運(yùn)動(dòng)支鏈與機(jī)架形成的移動(dòng)副共線，第三運(yùn)動(dòng)支鏈與機(jī)架形成的移動(dòng)副的方向與第四運(yùn)動(dòng)支鏈與機(jī)架形成的移動(dòng)副共線；所述第一運(yùn)動(dòng)支鏈與遠(yuǎn)心點(diǎn)形成多邊形，第二運(yùn)動(dòng)支鏈與遠(yuǎn)心點(diǎn)形成多邊形，這兩個(gè)多邊形相似，第一運(yùn)動(dòng)支鏈與第二運(yùn)動(dòng)支鏈的運(yùn)動(dòng)學(xué)尺寸之間的比例為K1；所述第三運(yùn)動(dòng)支鏈與遠(yuǎn)心點(diǎn)形成多邊形，第四運(yùn)動(dòng)支鏈與遠(yuǎn)心點(diǎn)形成多邊形，這兩個(gè)多邊形相似，第三運(yùn)動(dòng)支鏈與第四運(yùn)動(dòng)支鏈的運(yùn)動(dòng)學(xué)尺寸之間的比例為K2；運(yùn)動(dòng)支鏈的原動(dòng)件是運(yùn)動(dòng)支鏈的移動(dòng)單元與機(jī)架形成的移動(dòng)副，則移動(dòng)副由絲桿螺母驅(qū)動(dòng)，絲桿安裝在機(jī)架上，螺母安裝在運(yùn)動(dòng)支鏈上，絲桿分別安裝在機(jī)架三號(hào)凸臺(tái)(1-2)、機(jī)架二號(hào)凸臺(tái)(1-3)、機(jī)架一號(hào)凸臺(tái)(1-4)上，螺母分別安裝在第一運(yùn)動(dòng)支鏈滑塊(3-1)、第二運(yùn)動(dòng)支鏈滑塊(4-1)、第三運(yùn)動(dòng)支鏈滑塊(7-1)、第四運(yùn)動(dòng)支鏈滑塊(8-1)、第五運(yùn)動(dòng)支鏈滑塊(6-1)上；第一運(yùn)動(dòng)支鏈的移動(dòng)副與第二運(yùn)動(dòng)支鏈的移動(dòng)副由同一個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，電機(jī)帶動(dòng)兩根導(dǎo)程不同的絲桿同轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)，這兩個(gè)絲桿的導(dǎo)程之比等于K1，即第一運(yùn)動(dòng)支鏈滑塊(3-1)的位移與第二運(yùn)動(dòng)支鏈滑塊(4-1)的位移之比等于K1；第三運(yùn)動(dòng)支鏈的移動(dòng)副與第四運(yùn)動(dòng)支鏈的移動(dòng)副由同一個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，電機(jī)帶動(dòng)兩根導(dǎo)程不同的絲桿同轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)，這兩個(gè)絲桿的導(dǎo)程之比等于K2；除此之外，原動(dòng)件在運(yùn)動(dòng)支鏈的連桿上，通過連桿的長(zhǎng)度變化影響機(jī)構(gòu)的姿態(tài)，運(yùn)動(dòng)支鏈的形式是上述某個(gè)二自由度轉(zhuǎn)動(dòng)單元、移動(dòng)副及上述某個(gè)三自由度轉(zhuǎn)動(dòng)單元依次串聯(lián)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維空間二自由度遠(yuǎn)心點(diǎn)運(yùn)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)，其特征在于：添加第八運(yùn)動(dòng)支鏈、第九運(yùn)動(dòng)支鏈和主臂輔助連接零件(2-1)，第八運(yùn)動(dòng)支鏈與第九運(yùn)動(dòng)支鏈由機(jī)架、移動(dòng)單元、二自由度轉(zhuǎn)動(dòng)單元、連桿、三自由度轉(zhuǎn)動(dòng)單元、主臂輔助連接零件(2-1)、主臂(2)依次連接而成，第八運(yùn)動(dòng)支鏈與第九運(yùn)動(dòng)支鏈具有相同的形式，第八運(yùn)動(dòng)支鏈與第九運(yùn)動(dòng)支鏈的形式為移動(dòng)副、上述某個(gè)二自由度轉(zhuǎn)動(dòng)單元及某個(gè)三自由度轉(zhuǎn)動(dòng)單元依次串聯(lián)；所述第八運(yùn)動(dòng)支鏈、第九運(yùn)動(dòng)支鏈分別與機(jī)架通過移動(dòng)單元分別形成移動(dòng)副，并且移動(dòng)副的方向指向遠(yuǎn)心點(diǎn)(0)；所述第八運(yùn)動(dòng)支鏈與第九運(yùn)動(dòng)支鏈分別與遠(yuǎn)心點(diǎn)形成多邊形，并且這兩個(gè)多邊形全等，第八運(yùn)動(dòng)支鏈與第九運(yùn)動(dòng)支鏈具有相同的運(yùn)動(dòng)學(xué)尺寸。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維空間二自由度遠(yuǎn)心點(diǎn)運(yùn)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)，其特征在于：添加第六運(yùn)動(dòng)支鏈，第六運(yùn)動(dòng)支鏈由機(jī)架、移動(dòng)單元、二自由度轉(zhuǎn)動(dòng)單元、連桿、二自由度轉(zhuǎn)動(dòng)單元、主臂(2)依次連接而成，第六運(yùn)動(dòng)支鏈的形式為移動(dòng)副、上述某兩個(gè)二自由度轉(zhuǎn)動(dòng)單元依次串聯(lián)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維空間二自由度遠(yuǎn)心點(diǎn)運(yùn)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)，其特征在于：添加第七運(yùn)動(dòng)支鏈，第七運(yùn)動(dòng)支鏈由機(jī)架、移動(dòng)單元、二自由度轉(zhuǎn)動(dòng)單元、連桿、二自由度轉(zhuǎn)動(dòng)單元、主臂(2)依次連接而成，第七運(yùn)動(dòng)支鏈的形式為移動(dòng)副、上述某兩個(gè)二自由度轉(zhuǎn)動(dòng)單元依次串聯(lián)。