專利名稱：對稱兩轉(zhuǎn)一移三自由度并聯(lián)機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機械領(lǐng)域，特別是并聯(lián)機構(gòu)學(xué)。
技術(shù)背景目前，兩轉(zhuǎn)一移三自由度并聯(lián)機構(gòu)是少自由度并聯(lián)機構(gòu)中一種很重要的機型。Hunt在1983年提出的空間三自由度3-RPS并聯(lián)機構(gòu)具有兩個轉(zhuǎn)動自由度和一個移動自由度，這種機構(gòu)后來得到了廣泛的關(guān)注和應(yīng)用。3-RPS并聯(lián)機構(gòu)能實現(xiàn)空間任意方向的偏轉(zhuǎn)以及垂直于定平臺方向的移動。Hunt在1973還曾提出過一種采用并聯(lián)3-RSR結(jié)構(gòu)形式的萬向鉸鏈，可以實現(xiàn)等速傳動。Dunlop在1997年的Mechanism and Machine Theory雜志上發(fā)表文章，對這種具有兩轉(zhuǎn)一移的三自由度3-RSR并聯(lián)構(gòu)型進(jìn)行了詳細(xì)的分析，這種機構(gòu)能實現(xiàn)兩個轉(zhuǎn)動以及沿徑向的一個移動，并提出這種構(gòu)型可以作為衛(wèi)星天線定位裝置。但由于機構(gòu)中含有球面副，球面副的轉(zhuǎn)角一般比較小，使這種機構(gòu)的轉(zhuǎn)動范圍受到影響。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種動平臺活動范圍較大的對稱兩轉(zhuǎn)一移三自由度并聯(lián)機構(gòu)。本發(fā)明主要包括有動、定兩平臺和連接這兩平臺的三條活動分支。其中，三條活動分支結(jié)構(gòu)完全相同，即分別由5個轉(zhuǎn)動副和將它們連在一起的連桿組成的，每條分支上的5個轉(zhuǎn)動副分3種，一種是與平臺相連的平臺轉(zhuǎn)動副；另一種是中間轉(zhuǎn)動副，它設(shè)在分支中間，即該中間轉(zhuǎn)動副軸線到兩平臺轉(zhuǎn)動副軸線的距離相同；還有一種是設(shè)在中間轉(zhuǎn)動副和平臺轉(zhuǎn)動副之間的過渡轉(zhuǎn)動副，其可以設(shè)在中間轉(zhuǎn)動副和平臺轉(zhuǎn)動副之間的任何位置或與它們隨意組合即可以設(shè)在上述兩轉(zhuǎn)動副中間，也可以是與上述兩轉(zhuǎn)動副中某一轉(zhuǎn)動副相鄰。上述每條分支中相鄰轉(zhuǎn)動副軸線垂直相交，且中間轉(zhuǎn)動副與兩個過渡轉(zhuǎn)動副交于同一點。上述三條分支上端的平臺轉(zhuǎn)動副同固定在動平臺上，這三個平臺轉(zhuǎn)動副與動平臺的連接點均勻分布在以動平臺中心點為圓心的同一個圓周上，上述三條分支下端的平臺轉(zhuǎn)動副同固定在定平臺上，這三個平臺轉(zhuǎn)動副與定平臺的連接點均勻分布在以定平臺中心點為圓心的同一個圓周上，上述動、定平臺上兩個圓的直徑相等，并且平臺轉(zhuǎn)動副的軸線與此圓的圓周相切，切點即為平臺轉(zhuǎn)動副與平臺的連接點；或者這三個平臺轉(zhuǎn)動副與動平臺的連接點均勻分布在以動平臺中心點為圓心的同一個圓周上，上述三條分支下端的平臺轉(zhuǎn)動副同固定在定平臺上，這三個平臺轉(zhuǎn)動副與定平臺的連接點均勻分布在以定平臺中心點為圓心的同一個圓周上，上述動、定平臺上兩個圓的直徑相等，并且每個平臺上三個平臺轉(zhuǎn)動副的軸線均通過平臺中心點。上述動、定平臺可以是各種形狀的實體平板，也可以是各種形狀的框架。上述設(shè)在同一平臺上的三個平臺轉(zhuǎn)動副的軸線與所在平臺在同一平面內(nèi)，即共面。 本發(fā)明的三個中間轉(zhuǎn)動副的中心點始終處于同一個平面內(nèi)，這個平面稱作中間平面，也為定動平臺的對稱面，動平臺的中心點與定平臺中心點之間的連線始終與中間平面垂直，即為中間平面的法線方向。無論機構(gòu)處于何種位形，動平臺都可以繞中間平面內(nèi)的任意一條直線轉(zhuǎn)動，有兩個轉(zhuǎn)動自由度，同時也可以沿中間平面的法線方向移動，使機構(gòu)在任意位置都有兩個轉(zhuǎn)動自由度和一個移動自由度。 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點由于本發(fā)明分支的所有運動副全部為轉(zhuǎn)動副，其轉(zhuǎn)角范圍比球面副轉(zhuǎn)角要大，因此動平臺能實現(xiàn)較大的運動空間，擴展了應(yīng)用范圍。平臺轉(zhuǎn)動副軸線通過平臺中心點的方案還可以使整體結(jié)構(gòu)更加緊湊。本發(fā)明可應(yīng)用于衛(wèi)星 定位裝置、調(diào)姿平臺、太陽跟蹤裝置以及工業(yè)領(lǐng)域。


圖1是本發(fā)明實施例1的立體示意圖。
圖2是本發(fā)明實施例2的立體示意圖。
圖3是本發(fā)明實施例3的立體示意圖。
圖4是本發(fā)明實施例4的立體示意圖。
圖5是本發(fā)明實施例5的立體示意圖。
圖6是本發(fā)明實施例6的立體示意圖。
圖7是本發(fā)明實施例7的立體示意圖。
圖8是本發(fā)明實施例8的立體示意圖。
圖9是本發(fā)明實施例9的立體示意圖。
圖10是本發(fā)明實施例10的立體示意圖。
圖11是本發(fā)明實施例11的立體示意圖。
圖12是本發(fā)明實施例12的立體示意圖。
圖13是本發(fā)明實施例13的立體示意圖。
圖14是本發(fā)明實施例14的立體示意圖。
圖15是本發(fā)明實施例15的立體示意圖。
圖16是本發(fā)明實施例16的立體示意圖。
具體實施例方式在圖1所示的對稱兩轉(zhuǎn)一移三自由度并聯(lián)機構(gòu)實施例1的立體示 意圖中，三條結(jié)構(gòu)完全相同的活動分支是由5個轉(zhuǎn)動副和將它們連在一起的4根連桿組成 的，每條分支上有2個平臺轉(zhuǎn)動副Rl、 R5，一個中間轉(zhuǎn)動副R3，還有2個設(shè)在中間轉(zhuǎn)動副和 平臺轉(zhuǎn)動副之間的過渡轉(zhuǎn)動副R2、 R4。上述兩過渡轉(zhuǎn)動副設(shè)在中間轉(zhuǎn)動副和平臺轉(zhuǎn)動副 中間。上述每條分支中相鄰轉(zhuǎn)動副軸線垂直相交，且中間轉(zhuǎn)動副與兩個過渡轉(zhuǎn)動副交于同 一點。上述三條分支上端的平臺轉(zhuǎn)動副同固定在動平臺6上，這三個平臺轉(zhuǎn)動副與平臺的 連接點均勻分布在以動平臺中心點為圓心的同一個圓周上；上述三條分支下端的平臺轉(zhuǎn)動 副同固定在定平臺1上，這三個平臺轉(zhuǎn)動副與平臺的連接點均勻分布在以定平臺中心點為 圓心的同一個圓周上；上述動、定平臺上這兩個圓的直徑相等，并且平臺轉(zhuǎn)動副的軸線與 此圓的圓周相切，切點即為平臺轉(zhuǎn)動副與平臺的連接點。上述設(shè)在同一平臺上的三個平臺 轉(zhuǎn)動副的軸線與所在平臺共面。上述對稱兩轉(zhuǎn)一移三自由度并聯(lián)機構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式簡稱為 3-RRRRR。 在圖2所示的對稱兩轉(zhuǎn)一移三自由度并聯(lián)機構(gòu)實施例2的立體示意圖中，三條結(jié) 構(gòu)完全相同的活動分支是由5個轉(zhuǎn)動副和將它們連在一起的3根連桿2、3、4組成的，每條 分支上有2個平臺轉(zhuǎn)動副R1、R5， 一個中間轉(zhuǎn)動副R3，還有2個設(shè)在中間轉(zhuǎn)動副和平臺轉(zhuǎn)動 副之間的過渡轉(zhuǎn)動副R2、R4，其中過渡轉(zhuǎn)動副R2設(shè)在中間轉(zhuǎn)動副R3與平臺轉(zhuǎn)動副Rl中間， 過渡轉(zhuǎn)動副R4與平臺轉(zhuǎn)動副R5組成上U副。上述平臺轉(zhuǎn)動副Rl與中間轉(zhuǎn)動副R3的距離 等于中間轉(zhuǎn)動副R3與平臺轉(zhuǎn)動副R5的距離。上述每條分支中相鄰轉(zhuǎn)動副軸線垂直相交， 且中間轉(zhuǎn)動副與兩個過渡轉(zhuǎn)動副交于同一點。上述三條分支上端的平臺轉(zhuǎn)動副同固定在動平臺6上，這三個平臺轉(zhuǎn)動副與動平臺的連接點均勻分布在以動平臺中心點為圓點的同一 個圓周上；上述三條分支下端的平臺轉(zhuǎn)動副同固定在定平臺1上，這三個平臺轉(zhuǎn)動副與定 平臺的連接點均勻分布在以定平臺中心點為圓點的同一個圓周上；上述動、定平臺上這兩 個圓的直徑相等，并且平臺轉(zhuǎn)動副的軸線與此圓的圓周相切，切點即為平臺轉(zhuǎn)動副與平臺 的連接點。上述設(shè)在同一平臺上的三個平臺轉(zhuǎn)動副的軸線與所在平臺共面。上述對稱兩轉(zhuǎn) 一移三自由度并聯(lián)機構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式簡稱為3-RRRU。 在圖3所示的對稱兩轉(zhuǎn)一移三自由度并聯(lián)機構(gòu)實施例3的立體示意圖中，三條結(jié) 構(gòu)完全相同的活動分支是由5個轉(zhuǎn)動副和將它們連在一起的3根連桿2、3、5組成的，每條 分支上有2個平臺轉(zhuǎn)動副Rl、 R5，一個中間轉(zhuǎn)動副R3，還有2個設(shè)在中間轉(zhuǎn)動副和平臺轉(zhuǎn) 動副之間的過渡轉(zhuǎn)動副R2、R4，其中過渡轉(zhuǎn)動副R2設(shè)在中間轉(zhuǎn)動副R3與平臺轉(zhuǎn)動副Rl中 間，過渡轉(zhuǎn)動副R4與中間轉(zhuǎn)動副R3組成中間U副。上述平臺轉(zhuǎn)動副Rl與中間轉(zhuǎn)動副R3 的距離等于中間轉(zhuǎn)動副R3與平臺轉(zhuǎn)動副R5的距離。上述每條分支中相鄰轉(zhuǎn)動副軸線垂直 相交，且中間轉(zhuǎn)動副與兩個過渡轉(zhuǎn)動副交于同一點。上述三條分支上端的平臺轉(zhuǎn)動副同固 定在動平臺6上，這三個平臺轉(zhuǎn)動副與動平臺的連接點均勻分布在以動平臺中心點為圓點 的同一個圓周上；上述三條分支下端的平臺轉(zhuǎn)動副同固定在定平臺1上，這三個平臺轉(zhuǎn)動 副與定平臺的連接點均勻分布在以定平臺中心點為圓點的同一個圓周上；上述動、定平臺 上這兩個圓的直徑相等，并且平臺轉(zhuǎn)動副的軸線與此圓的圓周相切，切點即為平臺轉(zhuǎn)動副 與平臺的連接點。上述設(shè)在同一平臺上的三個平臺轉(zhuǎn)動副的軸線與所在平臺共面。上述對 稱兩轉(zhuǎn)一移三自由度并聯(lián)機構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式簡稱為3-RRUR。 在圖4所示的對稱兩轉(zhuǎn)一移三自由度并聯(lián)機構(gòu)實施例4的立體示意圖中，三條結(jié) 構(gòu)完全相同的活動分支是由5個轉(zhuǎn)動副和將它們連在一起的3根連桿2、4、5組成的，每條 分支上有2個平臺轉(zhuǎn)動副R1、R5， 一個中間轉(zhuǎn)動副R3，還有2個設(shè)在中間轉(zhuǎn)動副和平臺轉(zhuǎn)動 副之間的過渡轉(zhuǎn)動副R2、R4，其中過渡轉(zhuǎn)動副R2與中間轉(zhuǎn)動副R3組成中間U副，過渡轉(zhuǎn)動 副R4設(shè)在中間轉(zhuǎn)動副R3與平臺轉(zhuǎn)動副R5中間。上述平臺轉(zhuǎn)動副Rl與中間轉(zhuǎn)動副R3的 距離等于中間轉(zhuǎn)動副R3與平臺轉(zhuǎn)動副R5的距離。上述每條分支中相鄰轉(zhuǎn)動副軸線垂直相 交，且中間轉(zhuǎn)動副與兩個過渡轉(zhuǎn)動副交于同一點。上述三條分支上端的平臺轉(zhuǎn)動副同固定 在動平臺6上，這三個平臺轉(zhuǎn)動副與動平臺的連接點均勻分布在以動平臺中心點為圓點的 同一個圓周上；上述三條分支下端的平臺轉(zhuǎn)動副同固定在定平臺1上，這三個平臺轉(zhuǎn)動副 與定平臺的連接點均勻分布在以定平臺中心點為圓點的同一個圓周上；上述動、定平臺上 這兩個圓的直徑相等，并且平臺轉(zhuǎn)動副的軸線與此圓的圓周相切，切點即為平臺轉(zhuǎn)動副與 平臺的連接點。上述設(shè)在同一平臺上的三個平臺轉(zhuǎn)動副的軸線與所在平臺共面。上述對稱 兩轉(zhuǎn)一移三自由度并聯(lián)機構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式簡稱為3-RURR。 在圖5所示的對稱兩轉(zhuǎn)一移三自由度并聯(lián)機構(gòu)實施例5的立體示意圖中，三條結(jié) 構(gòu)完全相同的活動分支是由5個轉(zhuǎn)動副和將它們連在一起的3根連桿3、4、5組成的，每條 分支上有2個平臺轉(zhuǎn)動副R1、R5， 一個中間轉(zhuǎn)動副R3，還有2個設(shè)在中間轉(zhuǎn)動副和平臺轉(zhuǎn)動 副之間的過渡轉(zhuǎn)動副R2、R4，其中過渡轉(zhuǎn)動副R2與平臺轉(zhuǎn)動副Rl組成下U副，過渡轉(zhuǎn)動副 R4設(shè)在中間轉(zhuǎn)動副R3與平臺轉(zhuǎn)動副R5中間。上述平臺轉(zhuǎn)動副Rl與中間轉(zhuǎn)動副R3的距離 等于中間轉(zhuǎn)動副R3與平臺轉(zhuǎn)動副R5的距離。上述每條分支中相鄰轉(zhuǎn)動副軸線垂直相交， 且中間轉(zhuǎn)動副與兩個過渡轉(zhuǎn)動副交于同一點。上述三條分支上端的平臺轉(zhuǎn)動副同固定在動平臺6上，這三個平臺轉(zhuǎn)動副與動平臺的連接點均勻分布在以動平臺中心點為圓點的同一 個圓周上；上述三條分支下端的平臺轉(zhuǎn)動副同固定在定平臺1上，這三個平臺轉(zhuǎn)動副與定 平臺的連接點均勻分布在以定平臺中心點為圓點的同一個圓周上；上述動、定平臺上這兩 個圓的直徑相等，并且平臺轉(zhuǎn)動副的軸線與此圓的圓周相切，切點即為平臺轉(zhuǎn)動副與平臺 的連接點。上述設(shè)在同一平臺上的三個平臺轉(zhuǎn)動副的軸線與所在平臺共面。上述對稱兩轉(zhuǎn) 一移三自由度并聯(lián)機構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式簡稱為3-URRR。 在圖6所示的對稱兩轉(zhuǎn)一移三自由度并聯(lián)機構(gòu)實施例6的立體示意圖中，三條結(jié) 構(gòu)完全相同的活動分支是由5個轉(zhuǎn)動副和將它們連在一起的2根連桿2、4組成的，每條分 支上有2個平臺轉(zhuǎn)動副R1、R5，一個中間轉(zhuǎn)動副R3，還有2個設(shè)在中間轉(zhuǎn)動副和平臺轉(zhuǎn)動副 之間的過渡轉(zhuǎn)動副R2、R4，其中過渡轉(zhuǎn)動副R2與中間轉(zhuǎn)動副R3組成中間U副，過渡轉(zhuǎn)動副 R4與平臺轉(zhuǎn)動副R5組成上U副。上述平臺轉(zhuǎn)動副Rl與中間轉(zhuǎn)動副R3的距離等于中間轉(zhuǎn) 動副R3與平臺轉(zhuǎn)動副R5的距離。上述每條分支中相鄰轉(zhuǎn)動副軸線垂直相交，且中間轉(zhuǎn)動 副與兩個過渡轉(zhuǎn)動副交于同一點。上述三條分支上端的平臺轉(zhuǎn)動副同固定在動平臺6上， 這三個平臺轉(zhuǎn)動副與動平臺的連接點均勻分布在以動平臺中心點為圓點的同一個圓周上； 上述三條分支下端的平臺轉(zhuǎn)動副同固定在定平臺1上，這三個平臺轉(zhuǎn)動副與定平臺的連接 點均勻分布在以定平臺中心點為圓點的同一個圓周上；上述動、定平臺上這兩個圓的直徑 相等，并且平臺轉(zhuǎn)動副的軸線與此圓的圓周相切，切點即為平臺轉(zhuǎn)動副與平臺的連接點。上 述設(shè)在同一平臺上的三個平臺轉(zhuǎn)動副的軸線與所在平臺共面。上述對稱兩轉(zhuǎn)一移三自由度 并聯(lián)機構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式簡稱為3-RUU。 在圖7所示的對稱兩轉(zhuǎn)一移三自由度并聯(lián)機構(gòu)實施例7的立體示意圖中，三條結(jié) 構(gòu)完全相同的活動分支是由5個轉(zhuǎn)動副和將它們連在一起的2根連桿3、4組成的，每條分 支上有2個平臺轉(zhuǎn)動副R1、R5，一個中間轉(zhuǎn)動副R3，還有2個設(shè)在中間轉(zhuǎn)動副和平臺轉(zhuǎn)動副 之間的過渡轉(zhuǎn)動副R2、R4，其中過渡轉(zhuǎn)動副R2與平臺轉(zhuǎn)動副Rl組成下U副，過渡轉(zhuǎn)動副R4 與平臺轉(zhuǎn)動副R5組成上U副。上述平臺轉(zhuǎn)動副Rl與中間轉(zhuǎn)動副R3的距離等于中間轉(zhuǎn)動 副R3與平臺轉(zhuǎn)動副R5的距離。上述每條分支相鄰轉(zhuǎn)動副軸線垂直相交，且中間轉(zhuǎn)動副與 兩個過渡轉(zhuǎn)動副交于同一點。上述三條分支上端的平臺轉(zhuǎn)動副同固定在動平臺6上，這三 個平臺轉(zhuǎn)動副與平臺的連接點均勻分布在動平臺的同一個圓周面上；上述三條分支下端的 平臺轉(zhuǎn)動副同固定在定平臺1上，這三個平臺轉(zhuǎn)動副與平臺的連接點均勻分布在定平臺的 同一個圓周面上；上述動、定平臺上這兩個圓的直徑相等，并且平臺轉(zhuǎn)動副的軸線與此圓的 圓周相切，切點即為平臺轉(zhuǎn)動副與平臺的連接點。上述設(shè)在同一平臺上的三個平臺轉(zhuǎn)動副 的軸線與所在平臺共面。上述對稱兩轉(zhuǎn)一移三自由度并聯(lián)機構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式簡稱為3-URU。
在圖8所示的對稱兩轉(zhuǎn)一移三自由度并聯(lián)機構(gòu)實施例8的立體示意圖中，三條結(jié) 構(gòu)完全相同的活動分支是由5個轉(zhuǎn)動副和將它們連在一起的2根連桿3、5組成的，每條分 支上有2個平臺轉(zhuǎn)動副R1、R5，一個中間轉(zhuǎn)動副R3，還有2個設(shè)在中間轉(zhuǎn)動副和平臺轉(zhuǎn)動副 之間的過渡轉(zhuǎn)動副R2、R4，其中過渡轉(zhuǎn)動副R2與平臺轉(zhuǎn)動副Rl組成下U副，過渡轉(zhuǎn)動副R4 與中間轉(zhuǎn)動副R3組成中間U副。上述平臺轉(zhuǎn)動副Rl與中間轉(zhuǎn)動副R3的距離等于中間轉(zhuǎn) 動副R3與平臺轉(zhuǎn)動副R5的距離。上述每條分支中相鄰轉(zhuǎn)動副軸線垂直相交，且中間轉(zhuǎn)動 副與兩個過渡轉(zhuǎn)動副交于同一點。上述三條分支上端的平臺轉(zhuǎn)動副同固定在動平臺6上， 這三個平臺轉(zhuǎn)動副與平臺的連接點均勻分布在以動平臺中心點為圓心的同一個圓周面上；上述三條分支下端的平臺轉(zhuǎn)動副同固定在定平臺1上，這三個平臺轉(zhuǎn)動副與定平臺的連接 點均勻分布在以定平臺中心點為圓心的同一個圓周面上；上述動、定平臺上這兩個圓的直 徑相等，并且平臺轉(zhuǎn)動副的軸線與此圓的圓周相切，切點即為平臺轉(zhuǎn)動副與平臺的連接點。 上述設(shè)在同一平臺上的三個平臺轉(zhuǎn)動副的軸線與所在平臺共面。上述對稱兩轉(zhuǎn)一移三自由 度并聯(lián)機構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式簡稱為3-UUR。 在圖9所示的對稱兩轉(zhuǎn)一移三自由度并聯(lián)機構(gòu)實施例9的立體示意圖中，三條結(jié) 構(gòu)完全相同的活動分支是由5個轉(zhuǎn)動副和將它們連在一起的4根連桿2、3、4、5組成的，每 條分支上有2個平臺轉(zhuǎn)動副R1、R5，一個中間轉(zhuǎn)動副R3，還有2個設(shè)在中間轉(zhuǎn)動副和平臺轉(zhuǎn) 動副之間的過渡轉(zhuǎn)動副R2、R4。上述過渡轉(zhuǎn)動副設(shè)在中間轉(zhuǎn)動副和平臺轉(zhuǎn)動副中間。上述 平臺轉(zhuǎn)動副Rl與中間轉(zhuǎn)動副R3的距離等于中間轉(zhuǎn)動副R3與平臺轉(zhuǎn)動副R5的距離。上述 每條分支中相鄰轉(zhuǎn)動副軸線垂直相交，且中間轉(zhuǎn)動副與兩個過渡轉(zhuǎn)動副交于同一點。上述 三條分支上端的平臺轉(zhuǎn)動副同固定在動平臺6上，這三個平臺轉(zhuǎn)動副與動平臺的連接點均 勻分布在以動平臺中心點為圓心的同一個圓周上；上述三條分支下端的平臺轉(zhuǎn)動副同固定 在定平臺1上，這三個平臺轉(zhuǎn)動副與定平臺的連接點均勻分布在以定平臺中心點為圓心的 同一個圓周上；上述動、定平臺上這兩個圓的直徑相等，并且每個平臺上三個平臺轉(zhuǎn)動副的 軸線均通過平臺中心點。上述對稱兩轉(zhuǎn)一移三自由度并聯(lián)機構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式簡稱為3-RRRRR。
在圖IO所示的對稱兩轉(zhuǎn)一移三自由度并聯(lián)機構(gòu)實施例10的立體示意圖中，三條 結(jié)構(gòu)完全相同的活動分支是由5個轉(zhuǎn)動副和將它們連在一起的3根連桿2、3、4組成的，每 條分支上有2個平臺轉(zhuǎn)動副R1、R5，一個中間轉(zhuǎn)動副R3，還有2個設(shè)在中間轉(zhuǎn)動副和平臺轉(zhuǎn) 動副之間的過渡轉(zhuǎn)動副R2、R4，其中過渡轉(zhuǎn)動副R2設(shè)在中間轉(zhuǎn)動副R3與平臺轉(zhuǎn)動副Rl中 間，過渡轉(zhuǎn)動副R4與平臺轉(zhuǎn)動副R5組成上U副。上述平臺轉(zhuǎn)動副Rl與中間轉(zhuǎn)動副R3的 距離等于中間轉(zhuǎn)動副R3與平臺轉(zhuǎn)動副R5的距離。上述每條分支中相鄰轉(zhuǎn)動副軸線垂直相 交，且中間轉(zhuǎn)動副與兩個過渡轉(zhuǎn)動副交于同一點。上述三條分支上端的平臺轉(zhuǎn)動副同固定 在動平臺6上，這三個平臺轉(zhuǎn)動副與動平臺的連接點均勻分布在以動平臺中心點為圓點的 同一個圓周上；上述三條分支下端的平臺轉(zhuǎn)動副同固定在定平臺1上，這三個平臺轉(zhuǎn)動副 與定平臺的連接點均勻分布在以定平臺中心點為圓點的同一個圓周上；上述動、定平臺上 這兩個圓的直徑相等，并且每個平臺上三個平臺轉(zhuǎn)動副的軸線均通過平臺中心點。上述對 稱兩轉(zhuǎn)一移三自由度并聯(lián)機構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式簡稱為3-RRRU。 在圖ll所示的對稱兩轉(zhuǎn)一移三自由度并聯(lián)機構(gòu)實施例11的立體示意圖中，三條 結(jié)構(gòu)完全相同的活動分支是由5個轉(zhuǎn)動副和將它們連在一起的3根連桿2、3、5組成的，每 條分支上有2個平臺轉(zhuǎn)動副R1、R5， 一個中間轉(zhuǎn)動副R3，還有2個設(shè)在中間轉(zhuǎn)動副和平臺轉(zhuǎn) 動副之間的過渡轉(zhuǎn)動副R2、R4，其中過渡轉(zhuǎn)動副R2設(shè)在中間轉(zhuǎn)動副R3與平臺轉(zhuǎn)動副Rl中 間，過渡轉(zhuǎn)動副R4與中間轉(zhuǎn)動副R3組成中間U副。上述平臺轉(zhuǎn)動副Rl與中間轉(zhuǎn)動副R3 的距離等于中間轉(zhuǎn)動副R3與平臺轉(zhuǎn)動副R5的距離。上述每條分支中相鄰轉(zhuǎn)動副軸線垂直 相交，且中間轉(zhuǎn)動副與兩個過渡轉(zhuǎn)動副交于同一點。上述三條分支上端的平臺轉(zhuǎn)動副同固 定在動平臺6上，這三個平臺轉(zhuǎn)動副與動平臺的連接點均勻分布在以動平臺中心點為圓點 的同一個圓周上；上述三條分支下端的平臺轉(zhuǎn)動副同固定在定平臺1上，這三個平臺轉(zhuǎn)動 副與定平臺的連接點均勻分布在以定平臺中心點為圓點的同一個圓周上；上述動、定平臺 上這兩個圓的直徑相等，并且每個平臺上三個平臺轉(zhuǎn)動副的軸線均通過平臺中心點。上述
7對稱兩轉(zhuǎn)一移三自由度并聯(lián)機構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式簡稱為3-RRUR。 在圖12所示的對稱兩轉(zhuǎn)一移三自由度并聯(lián)機構(gòu)實施例12的立體示意圖中，三條 結(jié)構(gòu)完全相同的活動分支是由5個轉(zhuǎn)動副和將它們連在一起的3根連桿2、4、5組成的，每 條分支上有2個平臺轉(zhuǎn)動副R1、R5，一個中間轉(zhuǎn)動副R3，還有2個設(shè)在中間轉(zhuǎn)動副和平臺轉(zhuǎn) 動副之間的過渡轉(zhuǎn)動副R2、R4，其中過渡轉(zhuǎn)動副R2與中間轉(zhuǎn)動副R3組成中間U副，過渡轉(zhuǎn) 動副R4設(shè)在中間轉(zhuǎn)動副R3與平臺轉(zhuǎn)動副R5中間。上述平臺轉(zhuǎn)動副Rl與中間轉(zhuǎn)動副R3 的距離等于中間轉(zhuǎn)動副R3與平臺轉(zhuǎn)動副R5的距離。上述每條分支中相鄰轉(zhuǎn)動副軸線垂直 相交，且中間轉(zhuǎn)動副與兩個過渡轉(zhuǎn)動副交于同一點。上述三條分支上端的平臺轉(zhuǎn)動副同固 定在動平臺6上，這三個平臺轉(zhuǎn)動副與動平臺的連接點均勻分布在以動平臺中心點為圓點 的同一個圓周上；上述三條分支下端的平臺轉(zhuǎn)動副同固定在定平臺1上，這三個平臺轉(zhuǎn)動 副與定平臺的連接點均勻分布在以定平臺中心點為圓點的同一個圓周上；上述動、定平臺 上這兩個圓的直徑相等，并且每個平臺上三個平臺轉(zhuǎn)動副的軸線均通過平臺中心點。上述 對稱兩轉(zhuǎn)一移三自由度并聯(lián)機構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式簡稱為3-RURR。 在圖13所示的對稱兩轉(zhuǎn)一移三自由度并聯(lián)機構(gòu)實施例13的立體示意圖中，三條 結(jié)構(gòu)完全相同的活動分支是由5個轉(zhuǎn)動副和將它們連在一起的3根連桿3、4、5組成的，每 條分支上有2個平臺轉(zhuǎn)動副R1、R5，一個中間轉(zhuǎn)動副R3，還有2個設(shè)在中間轉(zhuǎn)動副和平臺轉(zhuǎn) 動副之間的過渡轉(zhuǎn)動副R2、R4，其中過渡轉(zhuǎn)動副R2與平臺轉(zhuǎn)動副Rl組成下U副，過渡轉(zhuǎn)動 副R4設(shè)在中間轉(zhuǎn)動副R3與平臺轉(zhuǎn)動副R5中間。上述平臺轉(zhuǎn)動副Rl與中間轉(zhuǎn)動副R3的 距離等于中間轉(zhuǎn)動副R3與平臺轉(zhuǎn)動副R5的距離。上述每條分支中相鄰轉(zhuǎn)動副軸線垂直相 交，且中間轉(zhuǎn)動副與兩個過渡轉(zhuǎn)動副交于同一點。上述三條分支上端的平臺轉(zhuǎn)動副同固定 在動平臺6上，這三個平臺轉(zhuǎn)動副與動平臺的連接點均勻分布在以動平臺中心點為圓點的 同一個圓周上；上述三條分支下端的平臺轉(zhuǎn)動副同固定在定平臺1上，這三個平臺轉(zhuǎn)動副 與定平臺的連接點均勻分布在以定平臺中心點為圓點的同一個圓周上；上述動、定平臺上 這兩個圓的直徑相等，并且每個平臺上三個平臺轉(zhuǎn)動副的軸線均通過平臺中心點。上述對 稱兩轉(zhuǎn)一移三自由度并聯(lián)機構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式簡稱為3-URRR。 在圖14所示的對稱兩轉(zhuǎn)一移三自由度并聯(lián)機構(gòu)實施例14的立體示意圖中，三條 結(jié)構(gòu)完全相同的活動分支是由5個轉(zhuǎn)動副和將它們連在一起的2根連桿2、4組成的，每條 分支上有2個平臺轉(zhuǎn)動副R1、R5， 一個中間轉(zhuǎn)動副R3，還有2個設(shè)在中間轉(zhuǎn)動副和平臺轉(zhuǎn)動 副之間的過渡轉(zhuǎn)動副R2、R4，其中過渡轉(zhuǎn)動副R2與中間轉(zhuǎn)動副R3組成中間U副，過渡轉(zhuǎn)動 副R4與平臺轉(zhuǎn)動副R5組成上U高ij。上述平臺轉(zhuǎn)動副Rl與中間轉(zhuǎn)動副R3的距離等于中間 轉(zhuǎn)動副R3與平臺轉(zhuǎn)動副R5的距離。上述每條分支中相鄰轉(zhuǎn)動副軸線垂直相交，且中間轉(zhuǎn)動 副與兩個過渡轉(zhuǎn)動副交于同一點。上述三條分支上端的平臺轉(zhuǎn)動副同固定在動平臺6上， 這三個平臺轉(zhuǎn)動副與平臺的連接點均勻分布在以動平臺中心點為圓心的同一個圓周面上； 上述三條分支下端的平臺轉(zhuǎn)動副同固定在定平臺1上，這三個平臺轉(zhuǎn)動副與定平臺的連接 點均勻分布在以定平臺中心點為圓心的同一個圓周面上；上述動、定平臺上這兩個圓的直 徑相等，并且每個平臺上三個平臺轉(zhuǎn)動副的軸線均通過平臺中心點。上述對稱兩轉(zhuǎn)一移三 自由度并聯(lián)機構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式簡稱為3-RUU。 在圖15所示的對稱兩轉(zhuǎn)一移三自由度并聯(lián)機構(gòu)實施例15的立體示意圖中，三條 結(jié)構(gòu)完全相同的活動分支是由5個轉(zhuǎn)動副和將它們連在一起的2根連桿3、4組成的，每條分支上有2個平臺轉(zhuǎn)動副R1、R5，一個中間轉(zhuǎn)動副R3，還有2個設(shè)在中間轉(zhuǎn)動副和平臺轉(zhuǎn)動 副之間的過渡轉(zhuǎn)動副R2、R4，其中過渡轉(zhuǎn)動副R2與平臺轉(zhuǎn)動副Rl組成下U副，過渡轉(zhuǎn)動副 R4與平臺轉(zhuǎn)動副R5組成上U副。上述平臺轉(zhuǎn)動副Rl與中間轉(zhuǎn)動副R3的距離等于中間轉(zhuǎn) 動副R3與平臺轉(zhuǎn)動副R5的距離。上述每條分支中相鄰轉(zhuǎn)動副軸線垂直相交，且中間轉(zhuǎn)動 副與兩個過渡轉(zhuǎn)動副交于同一點。上述三條分支上端的平臺轉(zhuǎn)動副同固定在動平臺6上， 這三個平臺轉(zhuǎn)動副與動平臺的連接點均勻分布在以動平臺中心點為圓點的同一個圓周上； 上述三條分支下端的平臺轉(zhuǎn)動副同固定在定平臺1上，這三個平臺轉(zhuǎn)動副與定平臺的連接 點均勻分布在以定平臺中心點為圓點的同一個圓周上；上述動、定平臺上這兩個圓的直徑 相等，并且每個平臺上三個平臺轉(zhuǎn)動副的軸線均通過平臺中心點。上述對稱兩轉(zhuǎn)一移三自 由度并聯(lián)機構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式簡稱為3-URU。 在圖16所示的對稱兩轉(zhuǎn)一移三自由度并聯(lián)機構(gòu)實施例16的立體示意圖中，三條 結(jié)構(gòu)完全相同的活動分支是由5個轉(zhuǎn)動副和將它們連在一起的2根連桿3、5組成的，每條 分支上有2個平臺轉(zhuǎn)動副R1、R5， 一個中間轉(zhuǎn)動副R3，還有2個設(shè)在中間轉(zhuǎn)動副和平臺轉(zhuǎn)動 副之間的過渡轉(zhuǎn)動副R2、R4，其中過渡轉(zhuǎn)動副R2與平臺轉(zhuǎn)動副Rl組成下U副，過渡轉(zhuǎn)動副 R4與中間轉(zhuǎn)動副R3組成中間U副。上述平臺轉(zhuǎn)動副Rl與中間轉(zhuǎn)動副R3的距離等于中間 轉(zhuǎn)動副R3與平臺轉(zhuǎn)動副R5的距離。上述每條分支中相鄰轉(zhuǎn)動副軸線垂直相交，且中間轉(zhuǎn)動 副與兩個過渡轉(zhuǎn)動副交于同一點。上述三條分支上端的平臺轉(zhuǎn)動副同固定在動平臺6上， 這三個平臺轉(zhuǎn)動副與動平臺的連接點均勻分布在以動平臺中心點為圓點的同一個圓周上； 上述三條分支下端的平臺轉(zhuǎn)動副同固定在定平臺1上，這三個平臺轉(zhuǎn)動副與定平臺的連接 點均勻分布在以定平臺中心點為圓點的同一個圓周上；上述動、定平臺上這兩個圓的直徑 相等，并且每個平臺上三個平臺轉(zhuǎn)動副的軸線均通過平臺中心點。上述對稱兩轉(zhuǎn)一移三自 由度并聯(lián)機構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式簡稱為3-UUR。
權(quán)利要求
一種對稱兩轉(zhuǎn)一移三自由度并聯(lián)機構(gòu)，其有動、定兩平臺和連接這兩平臺的三條活動分支，其特征在于上述三條結(jié)構(gòu)完全相同的活動分支是由2個與平臺相連的平臺轉(zhuǎn)動副、1個中間轉(zhuǎn)動副以及2個過渡轉(zhuǎn)動副組成，該每條分支中相鄰轉(zhuǎn)動副軸線垂直相交，且中間轉(zhuǎn)動副與兩個過渡轉(zhuǎn)動副交于同一點，上述三條分支上端的平臺轉(zhuǎn)動副同固定在動平臺上，這三個平臺轉(zhuǎn)動副與動平臺的連接點均勻分布在以動平臺中心點為圓心的同一個圓周上，上述三條分支下端的平臺轉(zhuǎn)動副同固定在定平臺上，這三個平臺轉(zhuǎn)動副與定平臺的連接點均勻分布在以定平臺中心點為圓心的同一個圓周上，上述動、定平臺上兩個圓的直徑相等，并且平臺轉(zhuǎn)動副的軸線與此圓的圓周相切，切點即為平臺轉(zhuǎn)動副與平臺的連接點。
2. —種對稱兩轉(zhuǎn)一移三自由度并聯(lián)機構(gòu)，其有動、定兩平臺和連接這兩平臺的三條活動分支，其特征在于上述三條結(jié)構(gòu)完全相同的活動分支是由2個與平臺相連的平臺轉(zhuǎn)動副、1個中間轉(zhuǎn)動副以及2個過渡轉(zhuǎn)動副組成，該每條分支中相鄰轉(zhuǎn)動副軸線垂直相交，且中間轉(zhuǎn)動副與兩個過渡轉(zhuǎn)動副交于同一點，上述三條分支上端的平臺轉(zhuǎn)動副同固定在動平 臺上，這三個平臺轉(zhuǎn)動副與動平臺的連接點均勻分布在以動平臺中心點為圓心的同一個圓 周上，上述三條分支下端的平臺轉(zhuǎn)動副同固定在定平臺上，這三個平臺轉(zhuǎn)動副與定平臺的 連接點均勻分布在以定平臺中心點為圓心的同一個圓周上，上述動、定平臺上兩個圓的直 徑相等，并且每個平臺上三個平臺轉(zhuǎn)動副的軸線均通過平臺中心點。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的對稱兩轉(zhuǎn)一移三自由度并聯(lián)機構(gòu)，其特征在于上述設(shè)在同一平臺上的三個平臺轉(zhuǎn)動副的軸線與所在平臺共面。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的對稱兩轉(zhuǎn)一移三自由度并聯(lián)機構(gòu)，其特征在于上述過渡轉(zhuǎn)動副設(shè)在中間轉(zhuǎn)動副和平臺轉(zhuǎn)動副中間。
全文摘要
一種對稱兩轉(zhuǎn)一移三自由度并聯(lián)機構(gòu)，其主要特征是三條結(jié)構(gòu)完全相同的活動分支是由2個與平臺相連的平臺轉(zhuǎn)動副、1個中間轉(zhuǎn)動副以及2個過渡轉(zhuǎn)動副組成，該每條分支中相鄰轉(zhuǎn)動副軸線垂直相交，上述三條分支上端的平臺轉(zhuǎn)動副同固定在動平臺上，這三個平臺轉(zhuǎn)動副與動平臺的連接點均勻分布在動平臺的同一個圓周上，上述三條分支下端的平臺轉(zhuǎn)動副同固定在定平臺上，這三個平臺轉(zhuǎn)動副與定平臺的連接點均勻分布在定平臺的同一個圓周面上，上述動、定平臺上兩個圓的直徑相等。本發(fā)明的三個中間轉(zhuǎn)動副的中心點始終處于同一個中間平面內(nèi)，動平臺可以繞中間平面內(nèi)任意一條直線轉(zhuǎn)動，可以沿中間平面的法線方向移動。本發(fā)明的動平臺具有較大的運動空間。
文檔編號B25J9/08GK101791804SQ20101010089
公開日2010年8月4日 申請日期2010年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月26日
發(fā)明者劉士昌, 劉婧芳, 陳子明, 黃真 申請人:燕山大學(xué)