[發明專利]具有2T1R與3T1R兩種運動模式的分岔并聯機構

有效

• 申請號: 202110807411.1
• 申請日: 2021-07-16
• 公開（公告）號: CN113352304B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 李永泉;鄭天宇;江洪生;張立杰
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 孫玲

本發明公開一種具有2T1R與3T1R兩種運動模式的分岔并聯機構，涉及機構學及機器人技術領域，其包括定平臺、動平臺、兩條第一支鏈、一條第二支鏈和一條第三支鏈；定平臺和動平臺之間通過上述四條支鏈連接。本發明提供的具有2T1R與3T1R兩種運動模式的分岔并聯機構，結構簡單合理，動平臺分別通過第一支鏈、第二支鏈及第三支鏈與定平臺連接，從而實現2T1R(兩移動一轉動)與3T1R(三移動一轉動)兩種運動模式的轉變，并且不需要重新組裝就能實現運動模式的變換，具有精確度高及靈巧性強的特點。

技術領域

本發明涉及機構學及機器人技術領域，特別是涉及一種具有2T1R與3T1R兩種運動模式的分岔并聯機構。

背景技術

由于并聯機構具有剛度大、承載能力大、微動精度高、運動負荷小等特點，目前并聯機器人廣泛應用在工業機器人、運動模擬器、姿態控制器、醫療機器人等方面。但伴隨著科技的發展，在醫療康復、工業生產加工制造、航空航天等多個領域，對多功能、多操作模式且能根據作業環境變化的可重構運動模式的并聯機構需求增多，從而學者們對可重構并聯機構研究逐漸加深。可重構并聯機構主要分為兩種類型，主要包括運動分岔并聯機構和變胞并聯機構，其中運動分岔并聯機構的機構類型最少。

分岔并聯機構在沖壓、銑削、姿態模擬器、并聯機床，高速抓放、自動分揀、搬運、定位裝配等領域有一定應用前景，但能夠實現2T1R與3T1R運動模式直接切換的分岔并聯機構，目前并沒有。

發明內容

本發明的目的是提供一種具有2T1R與3T1R兩種運動模式的分岔并聯機構，能夠實現2T1R與3T1R運動模式直接切換，以解決上述現有技術存在的問題。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

本發明提供一種具有2T1R與3T1R兩種運動模式的分岔并聯機構，主要包括：

定平臺和位于所述定平臺上方的動平臺；

第一支鏈，所述第一支鏈的頂端用于連接所述動平臺、底端用于連接所述定平臺；

第二支鏈，所述第二支鏈的頂端用于連接所述動平臺、底端用于連接所述定平臺；

第三支鏈，所述第三支鏈的頂端用于連接所述動平臺、底端用于連接所述定平臺；

所述第一支鏈設置有兩組，兩組所述第一支鏈相對布置；所述第二支鏈和所述第三支鏈分別設置一組，且所述第二支鏈和所述第三支鏈相對布置。

可選的，兩組所述第一支鏈分別設置在所述動平臺及所述定平臺的左右兩側，所述第二支鏈和所述第三支鏈分別設置在所述動平臺及所述定平臺的前后兩側。

可選的，所述第一支鏈包括：

第一連桿，所述第一連桿的底端通過第一轉動副與所述定平臺連接；

第二連桿，所述第二連桿的底端通過第二轉動副與所述第一連桿的頂端連接；

第三連桿；所述第三連桿的底端通過第一移動副與所述第二連桿的頂端連接，所述第三連桿的頂端通過第一圓柱副與所述動平臺連接；

其中，所述第一圓柱副的軸線與所述第一轉動副的軸線平行，所述第一圓柱副的軸線與所述第二轉動副的軸線相垂直，所述第一移動副的移動方向與所述第一轉動副、所述第二轉動副及所述第一圓柱副的軸線方向均垂直。

可選的，兩條所述第一支鏈中一者的所述第二轉動副為驅動副，即僅在一條所述第一支鏈中設置驅動副即可。

可選的，所述第二支鏈包括：

第四連桿，所述第四連桿的底端通過第二移動副與所述定平臺連接；

第五連桿，所述第五連桿的底端通過第三轉動副與所述第四連桿的頂端連接；