專利名稱：含兩自由度平面子鏈的無匯交軸對(duì)稱三維轉(zhuǎn)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種并聯(lián)機(jī)構(gòu)，特別涉及ー種具有三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度的空間少自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
并聯(lián)機(jī)器人與串聯(lián)機(jī)器人相比，具有剛度大、運(yùn)動(dòng)速度快、精度高等優(yōu)點(diǎn)，在機(jī)械エ業(yè)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。而具有三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度的并聯(lián)機(jī)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)空間任意姿態(tài)的變化，廣泛應(yīng)用于衛(wèi)星定位天線，三維轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)，多軸加工中心以及仿生機(jī)器人等領(lǐng)域。傳統(tǒng)的三自由度轉(zhuǎn)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)中都包含有多個(gè)匯交于一點(diǎn)的軸線，最具代表性的是Cox在1981年提出的 3-RRR 轉(zhuǎn)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)(D. J. Cox. The Dynamic Modeling and Command SignalFormulation for Parallel Multi-Parameter Robotic Devices. Master Thesis to theUniversity of Florida. 1981),機(jī)構(gòu)三個(gè)分支的9個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線都匯交于空間一點(diǎn)。Herv6 在 2000 年提出了 一個(gè) 3-UPU轉(zhuǎn)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)(M. Karouia and J. Herve. A Three-Dofiripod for Generating Spherica丄 Rotation. Advances in Robot Kinematics,2000:395-402)o Di Gregorio 在 2001 年提出了 3-URC 轉(zhuǎn)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)(R. Di Gregorio.Kinematics of a New Spherical Parallel Manipulator with Three Equal Legs: The3-URC Wrist. Journal of Robotic Systems, 2001，18 (5) : 213-219)和 3-RUU 球面并聯(lián)機(jī)構(gòu)(R. Di Gregorio. A New Parallel Wrist Using Only Revolute Pairs : The3-RUU Wrist. Robotica, 2001, 19:305-309);在 2004年又提出了 3-RRS轉(zhuǎn)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)(R.Di Gregorio. The 3-RRS Wrist: A New, Simple and Non-Overconstrained SphericalParallel Manipulator. Journal of Mechanical Design, 2004, 126 (5):850-855)和3-RSR 轉(zhuǎn)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)(R. Di Gregorio. Kinematics of the 3-RSR Wrist. Robotics,IEEE Transactions on, 2004，20 (4) : 750-753)。ZL 02351745. 3 中提出了ー種 3-UPC 三自由度轉(zhuǎn)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)。上述的這些三自由度轉(zhuǎn)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)都具有ー個(gè)共同的特點(diǎn)，即機(jī)構(gòu)中有多個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線在空間匯交于一點(diǎn)。它的不足之處是這樣的幾何約束條件為機(jī)構(gòu)的加工制造帶來了很大的難度，難以保證加工精度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種含兩自由度平面子鏈的無匯交軸對(duì)稱三維轉(zhuǎn)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)。該并聯(lián)機(jī)構(gòu)主要是由動(dòng)、定兩平臺(tái)和連接這兩平臺(tái)的三條結(jié)構(gòu)完全相同的活動(dòng)分支構(gòu)成，每個(gè)分支由一個(gè)移動(dòng)副、兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副以及ー個(gè)兩自由度平面子鏈構(gòu)成。上述兩自由度平面子鏈?zhǔn)侵赣蓛蓚€(gè)運(yùn)動(dòng)副以一定的連接方式組合在一起，相互之間只發(fā)生平面運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)鏈，其可以由兩個(gè)相互平行的轉(zhuǎn)動(dòng)副構(gòu)成，也可以由相互垂直的一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副和一個(gè)移動(dòng)副構(gòu)成。每個(gè)活動(dòng)分支中的兩自由度平面子鏈、兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副以及ー個(gè)移動(dòng)副有以下四種連接方式。第一種連接方式，每個(gè)分支從定平臺(tái)開始依次為ー個(gè)與定平臺(tái)相連的定平臺(tái)移動(dòng)畐IJ，ー個(gè)中間轉(zhuǎn)動(dòng)副，ー個(gè)兩自由度平面子鏈以及一個(gè)與動(dòng)平臺(tái)相連的動(dòng)平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)副；并且定平臺(tái)移動(dòng)副可以與定平臺(tái)平行或傾斜布置，動(dòng)平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)副可以與動(dòng)平臺(tái)垂直、平行或傾斜布置，平面子鏈中的轉(zhuǎn)動(dòng)副與定平臺(tái)和動(dòng)平臺(tái)都傾斜布置，中間轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線與定平臺(tái)移動(dòng)副相互平行，中間轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線與平面子鏈中的轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線相互垂直，動(dòng)平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)副的軸線與平面子鏈中的轉(zhuǎn)動(dòng)副的軸線不相互平行。第二種連接方式，每個(gè)分支從定平臺(tái)開始依次為ー個(gè)與定平臺(tái)相連的定平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)畐0，ー個(gè)兩自由度平面子鏈，ー個(gè)中間轉(zhuǎn)動(dòng)副以及ー個(gè)與動(dòng)平臺(tái)相連的動(dòng)平臺(tái)移動(dòng)副；并且定平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)副可以與定平臺(tái)垂直、平行或傾斜布置，動(dòng)平臺(tái)移動(dòng)副可以與動(dòng)平臺(tái)平行或傾斜布置，平面子鏈中的轉(zhuǎn)動(dòng)副與定平臺(tái)和動(dòng)平臺(tái)都傾斜布置，中間轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線與動(dòng)平臺(tái)移動(dòng)副相互平行，中間轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線與平面子鏈中的轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線相互垂直，定平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)副的軸線與平面子鏈中的轉(zhuǎn)動(dòng)副的軸線不相互平行。第三種連接方式，每個(gè)分支從定平臺(tái)開始依次為ー個(gè)與定平臺(tái)相連的兩自由度平 面子鏈，一個(gè)中間轉(zhuǎn)動(dòng)副，一個(gè)中間移動(dòng)副以及一個(gè)與動(dòng)平臺(tái)相連的動(dòng)平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)副；并且平面子鏈中的轉(zhuǎn)動(dòng)副與定平臺(tái)傾斜布置，動(dòng)平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)副可以與動(dòng)平臺(tái)垂直、平行或傾斜布置，中間轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線與中間移動(dòng)副相互平行，中間轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線與平面子鏈中的轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線相互垂直，動(dòng)平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)副的軸線與中間移動(dòng)副不相互平行。第四種連接方式，每個(gè)分支從定平臺(tái)開始依次為ー個(gè)與定平臺(tái)相連定平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)畐IJ，ー個(gè)中間移動(dòng)副，一個(gè)中間轉(zhuǎn)動(dòng)副以及ー個(gè)與動(dòng)平臺(tái)相連的兩自由度平面子鏈；并且平面子鏈中的轉(zhuǎn)動(dòng)副與動(dòng)平臺(tái)傾斜布置，定平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)副可以與定平臺(tái)垂直、平行或傾斜布置，中間轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線與中間移動(dòng)副相互平行，中間轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線與平面子鏈中的轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線相互垂直，定平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)副的軸線與中間移動(dòng)副不相互平行。上述四種連接方式中，機(jī)構(gòu)中相鄰的兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副相互垂直時(shí)可以替換為一個(gè)萬向鉸鏈，相鄰的ー個(gè)移動(dòng)副和一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副相互平行時(shí)可以替換為一個(gè)圓柱副。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)機(jī)構(gòu)中無任何匯交的軸線，分支結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單，加工制造比較方便，且容易保證加工精度，具有很廣闊的應(yīng)用前景。


圖I是本發(fā)明實(shí)施例I的立體示意圖。圖2是本發(fā)明實(shí)施例2的立體示意圖。圖3是本發(fā)明實(shí)施例3的立體示意圖。圖4是本發(fā)明實(shí)施例4的立體示意圖。圖5是本發(fā)明實(shí)施例5的立體示意圖。圖6是本發(fā)明實(shí)施例6的立體示意圖。圖7是本發(fā)明實(shí)施例7的立體示意圖。圖8是本發(fā)明實(shí)施例8的立體示意圖。圖9是本發(fā)明實(shí)施例9的立體示意圖。圖10是本發(fā)明實(shí)施例10的立體示意圖。
具體實(shí)施例方式
在圖I所示的含兩自由度平面子鏈的無匯交軸對(duì)稱三維轉(zhuǎn)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)實(shí)施例I的立體示意圖中，該并聯(lián)機(jī)構(gòu)由定平臺(tái)I、動(dòng)平臺(tái)6和三個(gè)結(jié)構(gòu)完全相同的分支構(gòu)成，每個(gè)分支由定平臺(tái)開始依次為ー個(gè)與定平臺(tái)相連的定平臺(tái)移動(dòng)副P1、一個(gè)中間轉(zhuǎn)動(dòng)副R2、ー個(gè)兩自由度的平面子鏈和ー個(gè)與動(dòng)平臺(tái)相連的動(dòng)平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)副R5，上述兩自由度平面子鏈?zhǔn)怯蓛蓚€(gè)軸線相互平行的轉(zhuǎn)動(dòng)副R3、轉(zhuǎn)動(dòng)副R4構(gòu)成。移動(dòng)副Pl連接定平臺(tái)I和連桿2，并且與定平臺(tái)平行布置。轉(zhuǎn)動(dòng)副R2連接連桿2和連桿3，并且與移動(dòng)副Pl相互平行。轉(zhuǎn)動(dòng)副R3連接連桿3和連桿4，并且與轉(zhuǎn)動(dòng)副R2相互垂直。轉(zhuǎn)動(dòng)副R4連接連桿4和連桿5，轉(zhuǎn)動(dòng)副R5連接連桿5和動(dòng)平臺(tái)6，并且與動(dòng)平臺(tái)垂直布置，該轉(zhuǎn)動(dòng)副R5的軸線與轉(zhuǎn)動(dòng)副R4的軸線不相互平行。在圖2所示的含兩自由度平面子鏈的無匯交軸對(duì)稱三維轉(zhuǎn)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)實(shí)施例2的立體示意圖中，該并聯(lián)機(jī)構(gòu)由定平臺(tái)I、動(dòng)平臺(tái)6和三個(gè)結(jié)構(gòu)完全相同的分支構(gòu)成，每個(gè)分支由定平臺(tái)開始依次為ー個(gè)與定平臺(tái)相連的定平臺(tái)移動(dòng)副P1、一個(gè)中間轉(zhuǎn)動(dòng)副R2、ー個(gè)兩自由度的平面子鏈和ー個(gè)與動(dòng)平臺(tái)相連的動(dòng)平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)副R5，上述兩自由度平面子鏈?zhǔn)怯蓛蓚€(gè)軸線相互平行的轉(zhuǎn)動(dòng)副R3、轉(zhuǎn)動(dòng)副R4構(gòu)成。移動(dòng)副Pl連接定平臺(tái)I和連桿2，并且與定平臺(tái)平行布置。轉(zhuǎn)動(dòng)副R2連接連桿2和連桿3，并且與移動(dòng)副Pl相互平行。轉(zhuǎn)動(dòng)副R3連 接連桿3和連桿4，并且與轉(zhuǎn)動(dòng)副R2相互垂直。轉(zhuǎn)動(dòng)副R4連接連桿4和連桿5。轉(zhuǎn)動(dòng)副R5連接連桿5和動(dòng)平臺(tái)6，并且與動(dòng)平臺(tái)平行布置，該轉(zhuǎn)動(dòng)副R5的軸線與轉(zhuǎn)動(dòng)副R4的軸線不相互平行。在圖3所示的含兩自由度平面子鏈的無匯交軸對(duì)稱三維轉(zhuǎn)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)實(shí)施例3的立體示意圖中，該并聯(lián)機(jī)構(gòu)由定平臺(tái)I、動(dòng)平臺(tái)6和三個(gè)結(jié)構(gòu)完全相同的分支構(gòu)成，每個(gè)分支由定平臺(tái)開始依次為ー個(gè)與定平臺(tái)相連的定平臺(tái)移動(dòng)副P1、一個(gè)中間轉(zhuǎn)動(dòng)副R2、ー個(gè)兩自由度的平面子鏈和ー個(gè)與動(dòng)平臺(tái)相連的動(dòng)平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)副R5，上述兩自由度平面子鏈?zhǔn)怯蓛蓚€(gè)軸線相互平行的轉(zhuǎn)動(dòng)副R3和轉(zhuǎn)動(dòng)副R4構(gòu)成。移動(dòng)副Pl連接定平臺(tái)I和連桿2，并且與定平臺(tái)平行布置。轉(zhuǎn)動(dòng)副R2連接連桿2和連桿3，并且與移動(dòng)副Pl相互平行。轉(zhuǎn)動(dòng)副R3連接連桿3和連桿4，并且與轉(zhuǎn)動(dòng)副R2相互垂直。轉(zhuǎn)動(dòng)副R4連接連桿4和連桿5。轉(zhuǎn)動(dòng)副R5連接連桿5和動(dòng)平臺(tái)6，并且與動(dòng)平臺(tái)傾斜布置，該轉(zhuǎn)動(dòng)副R5的軸線與轉(zhuǎn)動(dòng)副R4的軸線不相互平行。在圖4所示的含兩自由度平面子鏈的無匯交軸對(duì)稱三維轉(zhuǎn)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)實(shí)施例4的立體示意圖中，該并聯(lián)機(jī)構(gòu)由定平臺(tái)I、動(dòng)平臺(tái)6和三個(gè)結(jié)構(gòu)完全相同的分支構(gòu)成，每個(gè)分支由定平臺(tái)開始依次為ー個(gè)與定平臺(tái)相連的定平臺(tái)移動(dòng)副P1、一個(gè)中間轉(zhuǎn)動(dòng)副R2、ー個(gè)兩自由度的平面子鏈和ー個(gè)與動(dòng)平臺(tái)相連的動(dòng)平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)副R5，上述兩自由度平面子鏈?zhǔn)怯蓛蓚€(gè)相互垂直的移動(dòng)副P3和轉(zhuǎn)動(dòng)副R4構(gòu)成。移動(dòng)副Pl連接定平臺(tái)I和連桿2，并且與定平臺(tái)平行布置。轉(zhuǎn)動(dòng)副R2連接連桿2和連桿3，并且與移動(dòng)副Pl相互平行。移動(dòng)副P3連接連桿3和連桿4，并且與轉(zhuǎn)動(dòng)副R2相互垂直。轉(zhuǎn)動(dòng)副R4連接連桿4和連桿5，并且與轉(zhuǎn)動(dòng)副R2相互垂直。轉(zhuǎn)動(dòng)副R5連接連桿5和動(dòng)平臺(tái)6，并且與動(dòng)平臺(tái)平行布置，該轉(zhuǎn)動(dòng)副R5的軸線與轉(zhuǎn)動(dòng)副R4的軸線不相互平行。在圖5所示的含兩自由度平面子鏈的無匯交軸對(duì)稱三維轉(zhuǎn)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)實(shí)施例5的立體示意圖中，該并聯(lián)機(jī)構(gòu)由定平臺(tái)I、動(dòng)平臺(tái)6和三個(gè)結(jié)構(gòu)完全相同的分支構(gòu)成，每個(gè)分支由定平臺(tái)開始依次為ー個(gè)與定平臺(tái)相連的定平臺(tái)移動(dòng)副P1、一個(gè)中間轉(zhuǎn)動(dòng)副R2、ー個(gè)兩自由度的平面子鏈和ー個(gè)與動(dòng)平臺(tái)相連的動(dòng)平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)副R5，上述兩自由度平面子鏈?zhǔn)怯蓛蓚€(gè)相互垂直的轉(zhuǎn)動(dòng)副R3和移動(dòng)副P4構(gòu)成。移動(dòng)副Pl連接定平臺(tái)I和連桿2，并且與定平臺(tái)平行布置。轉(zhuǎn)動(dòng)副R2連接連桿2和連桿3，并且與移動(dòng)副Pl相互平行。轉(zhuǎn)動(dòng)副R3連接連桿3和連桿4，并且與轉(zhuǎn)動(dòng)副R2相互垂直。移動(dòng)副P4連接連桿4和連桿5。轉(zhuǎn)動(dòng)副R5連接連桿5和動(dòng)平臺(tái)6，并且與動(dòng)平臺(tái)平行布置。轉(zhuǎn)動(dòng)副R5的軸線與移動(dòng)副P4相互垂直，且與轉(zhuǎn)動(dòng)副R3的軸線不相互平行。在圖6所示的含兩自由度平面子鏈的無匯交軸對(duì)稱三維轉(zhuǎn)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)實(shí)施例6的立體示意圖中，該并聯(lián)機(jī)構(gòu)由定平臺(tái)I、動(dòng)平臺(tái)6和三個(gè)結(jié)構(gòu)完全相同的分支構(gòu)成，每個(gè)分支從定平臺(tái)開始依次為ー個(gè)與定平臺(tái)相連的兩自由度的平面子鏈、一個(gè)中間轉(zhuǎn)動(dòng)副R3、一個(gè)中間移動(dòng)副P4和一個(gè)與動(dòng)平臺(tái)相連的動(dòng)平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)副R5，上述兩自由度平面子鏈?zhǔn)怯蓛蓚€(gè)相互平行的轉(zhuǎn)動(dòng)副Rl和轉(zhuǎn)動(dòng)副R2構(gòu)成。轉(zhuǎn)動(dòng)副Rl連 接定平臺(tái)I和連桿2，并且與定平臺(tái)傾斜布置。轉(zhuǎn)動(dòng)副R2連接連桿2和連桿3。轉(zhuǎn)動(dòng)副R3連接連桿3和連桿4，并且與轉(zhuǎn)動(dòng)副R2相互垂直。移動(dòng)副P4連接連桿4和連桿5，并且與轉(zhuǎn)動(dòng)副R3相互平行。轉(zhuǎn)動(dòng)副R5連接連桿5和動(dòng)平臺(tái)6，并且與動(dòng)平臺(tái)平行布置。轉(zhuǎn)動(dòng)副R5的軸線與移動(dòng)副P4不相互平行。在圖7所示的含兩自由度平面子鏈的無匯交軸對(duì)稱三維轉(zhuǎn)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)實(shí)施例7的立體示意圖中，該并聯(lián)機(jī)構(gòu)由定平臺(tái)I、動(dòng)平臺(tái)6和三個(gè)結(jié)構(gòu)完全相同的分支構(gòu)成，每個(gè)分支從定平臺(tái)開始依次為ー個(gè)與定平臺(tái)相連的轉(zhuǎn)動(dòng)副R1，中間移動(dòng)副P2，中間轉(zhuǎn)動(dòng)副R3和一個(gè)與動(dòng)平臺(tái)相連的兩自由度的平面子鏈，該兩自由度平面子鏈?zhǔn)怯蓛蓚€(gè)相互平行的轉(zhuǎn)動(dòng)副R4和轉(zhuǎn)動(dòng)副R5構(gòu)成。轉(zhuǎn)動(dòng)副Rl連接定平臺(tái)I和連桿2，并且與定平臺(tái)垂直布置。移動(dòng)副P2連接連桿2和連桿3，且與轉(zhuǎn)動(dòng)副Rl不相互平行。轉(zhuǎn)動(dòng)副R3連接連桿3和連桿4，并且與移動(dòng)副P2相互平行。轉(zhuǎn)動(dòng)副R4連接連桿4和連桿5，并且與轉(zhuǎn)動(dòng)副R3相互垂直。轉(zhuǎn)動(dòng)副R5連接連桿5和動(dòng)平臺(tái)6，并且與動(dòng)平臺(tái)傾斜布置。在圖8所示的含兩自由度平面子鏈的無匯交軸對(duì)稱三維轉(zhuǎn)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)實(shí)施例8的立體示意圖中，該并聯(lián)機(jī)構(gòu)由定平臺(tái)I、動(dòng)平臺(tái)6和三個(gè)結(jié)構(gòu)完全相同的分支構(gòu)成，每個(gè)分支從定平臺(tái)開始依次為ー個(gè)與定平臺(tái)相連的轉(zhuǎn)動(dòng)副R1，ー個(gè)兩自由度的平面子鏈，ー個(gè)中間轉(zhuǎn)動(dòng)副R4和一個(gè)與動(dòng)平臺(tái)相連的動(dòng)平臺(tái)移動(dòng)副P5，上述兩自由度平面子鏈?zhǔn)怯蓛蓚€(gè)相互平行的轉(zhuǎn)動(dòng)副R2和轉(zhuǎn)動(dòng)副R3構(gòu)成。轉(zhuǎn)動(dòng)副Rl連接定平臺(tái)I和連桿2，并且與定平臺(tái)垂直布置。轉(zhuǎn)動(dòng)副R2連接連桿2和連桿3，且與轉(zhuǎn)動(dòng)副Rl不相互平行。轉(zhuǎn)動(dòng)副R3連接連桿3和連桿4。轉(zhuǎn)動(dòng)副R4連接連桿4和連桿5，并且與轉(zhuǎn)動(dòng)副R3相互垂直。移動(dòng)副P5連接連桿5和動(dòng)平臺(tái)6，并且與動(dòng)平臺(tái)傾斜布置。該移動(dòng)副P5與轉(zhuǎn)動(dòng)副R4相互平行。在圖9所示的含兩自由度平面子鏈的無匯交軸對(duì)稱三維轉(zhuǎn)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)實(shí)施例9的立體示意圖中，該并聯(lián)機(jī)構(gòu)由定平臺(tái)I、動(dòng)平臺(tái)6和三個(gè)結(jié)構(gòu)完全相同的分支構(gòu)成，每個(gè)分支從定平臺(tái)開始依次為ー個(gè)與定平臺(tái)相連的轉(zhuǎn)動(dòng)副R1，ー個(gè)兩自由度的平面子鏈和ー個(gè)與動(dòng)平臺(tái)相連的圓柱副C4，上述兩自由度平面子鏈?zhǔn)怯蓛蓚€(gè)相互平行的轉(zhuǎn)動(dòng)副R2和轉(zhuǎn)動(dòng)副R3構(gòu)成。轉(zhuǎn)動(dòng)副Rl連接定平臺(tái)I和連桿2，并且與定平臺(tái)垂直布置。轉(zhuǎn)動(dòng)副R2連接連桿2和連桿3，且與轉(zhuǎn)動(dòng)副Rl不相互平行。轉(zhuǎn)動(dòng)副R3連接連桿3和連桿4。圓柱副C4連接連桿4和動(dòng)平臺(tái)6，與轉(zhuǎn)動(dòng)副R3相互垂直，并且與動(dòng)平臺(tái)平行布置。在圖10所示的含兩自由度平面子鏈的無匯交軸對(duì)稱三維轉(zhuǎn)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)實(shí)施例10的立體示意圖中，該并聯(lián)機(jī)構(gòu)由定平臺(tái)I、動(dòng)平臺(tái)6和三個(gè)結(jié)構(gòu)完全相同的分支構(gòu)成，每個(gè)分支從定平臺(tái)開始依次為ー個(gè)與定平臺(tái)相連的轉(zhuǎn)動(dòng)副Rl，一個(gè)中間轉(zhuǎn)動(dòng)副R2，ー個(gè)萬向鉸鏈U3和一個(gè)與動(dòng)平臺(tái)相連的移動(dòng)副P4。轉(zhuǎn)動(dòng)副Rl連接定平臺(tái)I和連桿2，并且與定平臺(tái)垂直布置。轉(zhuǎn)動(dòng)副R2連接連桿2和連桿3，且與轉(zhuǎn)動(dòng)副Rl不相互平行。萬向鉸鏈U3連接 連桿3和連桿4，萬向鉸鏈U3由兩個(gè)垂直相交的轉(zhuǎn)動(dòng)副構(gòu)成，其第一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副與R2平行，第ニ個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副與移動(dòng)副P4平行。移動(dòng)副P4連接連桿4和動(dòng)平臺(tái)6，并且與動(dòng)平臺(tái)平行布置。
權(quán)利要求
1.一種含兩自由度平面子鏈的無匯交軸對(duì)稱三維轉(zhuǎn)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)，其有動(dòng)、定兩平臺(tái)和連接這兩平臺(tái)的三條結(jié)構(gòu)完全相同的活動(dòng)分支，其特征在于每個(gè)分支從定平臺(tái)開始依次為ー個(gè)與定平臺(tái)相連的定平臺(tái)移動(dòng)副，ー個(gè)中間轉(zhuǎn)動(dòng)副，ー個(gè)兩自由度平面子鏈以及ー個(gè)與動(dòng)平臺(tái)相連的動(dòng)平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)副；并且定平臺(tái)移動(dòng)副可以與定平臺(tái)平行或傾斜布置，動(dòng)平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)副可以與動(dòng)平臺(tái)垂直、平行或傾斜布置，平面子鏈中的轉(zhuǎn)動(dòng)副與定平臺(tái)和動(dòng)平臺(tái)都傾斜布置，中間轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線與定平臺(tái)移動(dòng)副相互平行，中間轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線與平面子鏈中的轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線相互垂直，動(dòng)平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)副的軸線與平面子鏈中的轉(zhuǎn)動(dòng)副的軸線不相互平行。
2.一種含兩自由度平面子鏈的無匯交軸對(duì)稱三維轉(zhuǎn)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)，其有動(dòng)、定兩平臺(tái)和連接這兩平臺(tái)的三條結(jié)構(gòu)完全相同的活動(dòng)分支，其特征在于每個(gè)分支從定平臺(tái)開始依次為ー個(gè)與定平臺(tái)相連的定平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)副，ー個(gè)兩自由度平面子鏈，ー個(gè)中間轉(zhuǎn)動(dòng)副以及ー個(gè)與動(dòng)平臺(tái)相連的動(dòng)平臺(tái)移動(dòng)副；并且定平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)副可以與定平臺(tái)垂直、平行或傾斜布置，動(dòng)平臺(tái)移動(dòng)副可以與動(dòng)平臺(tái)平行或傾斜布置，平面子鏈中的轉(zhuǎn)動(dòng)副與定平臺(tái)和動(dòng)平臺(tái)都傾斜布置，中間轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線與動(dòng)平臺(tái)移動(dòng)副相互平行，中間轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線與平面子鏈中的轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線相互垂直，定平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)副的軸線與平面子鏈中的轉(zhuǎn)動(dòng)副的軸線不相互平行。
3.一種含兩自由度平面子鏈的無匯交軸對(duì)稱三維轉(zhuǎn)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)，其有動(dòng)、定兩平臺(tái)和連接這兩平臺(tái)的三條結(jié)構(gòu)完全相同的活動(dòng)分支，其特征在于每個(gè)分支從定平臺(tái)開始依次為ー個(gè)與定平臺(tái)相連的兩自由度平面子鏈，ー個(gè)中間轉(zhuǎn)動(dòng)副，一個(gè)中間移動(dòng)副以及ー個(gè)與動(dòng)平臺(tái)相連的動(dòng)平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)副；并且平面子鏈中的轉(zhuǎn)動(dòng)副與定平臺(tái)傾斜布置，動(dòng)平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)副可以與動(dòng)平臺(tái)垂直、平行或傾斜布置，中間轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線與中間移動(dòng)副相互平行，中間轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線與平面子鏈中的轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線相互垂直，動(dòng)平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)副的軸線與中間移動(dòng)副不相互平行。
4.一種含兩自由度平面子鏈的無匯交軸對(duì)稱三維轉(zhuǎn)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)，其有動(dòng)、定兩平臺(tái)和連接這兩平臺(tái)的三條結(jié)構(gòu)完全相同的活動(dòng)分支，其特征在于每個(gè)分支從定平臺(tái)開始依次為ー個(gè)與定平臺(tái)相連的定平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)副，ー個(gè)中間移動(dòng)副，一個(gè)中間轉(zhuǎn)動(dòng)副以及ー個(gè)與動(dòng)平臺(tái)相連的兩自由度平面子鏈；并且平面子鏈中的轉(zhuǎn)動(dòng)副與動(dòng)平臺(tái)傾斜布置，定平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)副可以與定平臺(tái)垂直、平行或傾斜布置，中間轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線與中間移動(dòng)副相互平行，中間轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線與平面子鏈中的轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線相互垂直，定平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)副的軸線與中間移動(dòng)副不相互平行。
5.根據(jù)權(quán)利要求I、或2、或3、或4所述的含兩自由度平面子鏈的無匯交軸對(duì)稱三維轉(zhuǎn)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)，其特征在于兩自由度平面子鏈?zhǔn)怯蓛蓚€(gè)相互平行的轉(zhuǎn)動(dòng)副構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求I、或2、或3、或4所述的含兩自由度平面子鏈的無匯交軸對(duì)稱三維轉(zhuǎn)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)，其特征在于兩自由度平面子鏈?zhǔn)怯上嗷ゴ怪钡囊粋€(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副和ー個(gè)移動(dòng)副構(gòu)成。
7.根據(jù)權(quán)利要求I、或2、或3、或4所述的含兩自由度平面子鏈的無匯交軸對(duì)稱三維轉(zhuǎn)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)，其特征在于機(jī)構(gòu)中相鄰的兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副相互垂直時(shí)可以替換為一個(gè)萬向鉸鏈，相鄰的ー個(gè)移動(dòng)副和一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副相互平行時(shí)可以替換為一個(gè)圓柱副。
全文摘要
含兩自由度平面子鏈的無匯交軸對(duì)稱三維轉(zhuǎn)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)，其有動(dòng)、定兩平臺(tái)和連接這兩平臺(tái)的三條結(jié)構(gòu)完全相同的活動(dòng)分支。每個(gè)分支分別由一個(gè)移動(dòng)副，一個(gè)兩自由度平面子鏈和兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副構(gòu)成。平面子鏈中的轉(zhuǎn)動(dòng)副相互平行，移動(dòng)副與轉(zhuǎn)動(dòng)副相互垂直。平面子鏈中的轉(zhuǎn)動(dòng)副與定平臺(tái)和動(dòng)平臺(tái)都傾斜布置。該機(jī)構(gòu)具有三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，其分支中以及各分支之間都沒有任何匯交的軸線，結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單，加工制造比較方便，具有很廣闊的應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)B25J9/08GK102626920SQ20121007692
公開日2012年8月8日 申請(qǐng)日期2012年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月22日
發(fā)明者丁華鋒, 曹文熬, 陳子明, 陳誼超, 黃真 申請(qǐng)人:燕山大學(xué)