一種新型多閉環(huán)兩轉(zhuǎn)動(dòng)抓放機(jī)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種新型多閉環(huán)兩轉(zhuǎn)動(dòng)抓放機(jī)構(gòu)，特別是涉及一種動(dòng)平臺(tái)整體可實(shí)現(xiàn)兩自由度轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)且內(nèi)部具有可重構(gòu)性能以實(shí)現(xiàn)抓放操作的多閉環(huán)抓手。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著航空航天、海洋等事業(yè)的發(fā)展，轉(zhuǎn)動(dòng)類(lèi)抓放機(jī)構(gòu)得到越來(lái)越多的重視。目前已有的機(jī)構(gòu)僅可獨(dú)立完成轉(zhuǎn)動(dòng)操作或抓放操作，無(wú)法將上述操作結(jié)合。已有的抓放操作機(jī)構(gòu)多以串聯(lián)機(jī)構(gòu)為主，無(wú)法支撐大重量大尺寸目標(biāo)物體的抓放操作。而多閉環(huán)機(jī)構(gòu)在剛度和動(dòng)態(tài)性能方面具有優(yōu)勢(shì)。因此，設(shè)計(jì)一類(lèi)新型多閉環(huán)兩轉(zhuǎn)動(dòng)抓放機(jī)構(gòu)成為了解決大重量大尺寸物體抓放問(wèn)題的最佳方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服已有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可實(shí)現(xiàn)兩自由度轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)與抓放操作，具有優(yōu)越的剛度性能與承載能力，控制方便的新型多閉環(huán)兩自由度轉(zhuǎn)動(dòng)抓放機(jī)構(gòu)。
[0004]本發(fā)明的一種新型多閉環(huán)兩轉(zhuǎn)動(dòng)抓放機(jī)構(gòu)，它由靜平臺(tái)、動(dòng)平臺(tái)和連接動(dòng)平臺(tái)、靜平臺(tái)的第一主動(dòng)支鏈、第二主動(dòng)支鏈、第三主動(dòng)支鏈及第四主動(dòng)支鏈構(gòu)成，所述動(dòng)平臺(tái)為平面四邊形機(jī)構(gòu)，所述的平面四邊形機(jī)構(gòu)包括第一連桿，所述第一連桿一端通過(guò)第一轉(zhuǎn)動(dòng)副與第二連桿一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述第二連桿另一端通過(guò)第二轉(zhuǎn)動(dòng)副與第三連桿一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述第三連桿另一端通過(guò)第三轉(zhuǎn)動(dòng)副與第四連桿一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述第四連桿另一端通過(guò)第四轉(zhuǎn)動(dòng)副與第一連桿另一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述第一主動(dòng)支鏈包括固定連桿，所述固定連桿底端與靜平臺(tái)固定連接，所述固定連桿上端與第一虎克鉸鏈一端固定連接，所述第一虎克鉸鏈另一端與第一連桿在第一連桿上的第一連接點(diǎn)固定相連;所述第二主動(dòng)支鏈、第三主動(dòng)支鏈和第四主動(dòng)支鏈具有相同的機(jī)械機(jī)構(gòu)，所述第二主動(dòng)支鏈、第三主動(dòng)支鏈和第四主動(dòng)支鏈均包括下連桿，所述的下連桿一端通過(guò)移動(dòng)副或者第五轉(zhuǎn)動(dòng)副與靜平臺(tái)移動(dòng)或者轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述下連桿另一端與第二虎克鉸鏈一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述第二虎克鉸鏈另一端與上連桿底端轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述上連桿頂端與球鉸鏈一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述球鉸鏈另一端與動(dòng)平臺(tái)上對(duì)應(yīng)設(shè)置的連桿固定連接，其中所述第二主動(dòng)支鏈的球鉸鏈另一端與第二連桿在第二連桿上的第二連接點(diǎn)相連，所述第三主動(dòng)支鏈的球鉸鏈另一端與第三連桿在第三連桿上的第三連接點(diǎn)相連，所述第四主動(dòng)支鏈的球鉸鏈另一端與第四連桿在第四連桿上的第四連接點(diǎn)相連。
[0005]本發(fā)明的一種多閉環(huán)兩轉(zhuǎn)動(dòng)抓放機(jī)構(gòu)的有益效果是:機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可實(shí)現(xiàn)兩自由度轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)與抓放操作，具有優(yōu)越的剛度性能與承載能力，控制方便，可應(yīng)用于重型物體的抓放操作。
【附圖說(shuō)明】
[0006]圖1是本發(fā)明的新型多閉環(huán)兩轉(zhuǎn)動(dòng)抓放機(jī)構(gòu)的第一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖，其采用移動(dòng)副驅(qū)動(dòng)并利用動(dòng)平臺(tái)連桿中心點(diǎn)連接驅(qū)動(dòng)支鏈；
[0007]圖2是本發(fā)明的新型多閉環(huán)兩轉(zhuǎn)動(dòng)抓放機(jī)構(gòu)的第二種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖，其采用轉(zhuǎn)動(dòng)副驅(qū)動(dòng)并利用動(dòng)平臺(tái)連桿中心點(diǎn)連接驅(qū)動(dòng)支鏈；
[0008]圖3是本發(fā)明的新型多閉環(huán)兩轉(zhuǎn)動(dòng)抓放機(jī)構(gòu)的第三種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖，其采用移動(dòng)副驅(qū)動(dòng)并利用動(dòng)平臺(tái)連桿角點(diǎn)連接驅(qū)動(dòng)支鏈；
[0009]圖4是本發(fā)明的新型多閉環(huán)兩轉(zhuǎn)動(dòng)抓放機(jī)構(gòu)的第四種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖，其采用轉(zhuǎn)動(dòng)副驅(qū)動(dòng)并利用動(dòng)平臺(tái)連桿角點(diǎn)連接驅(qū)動(dòng)支鏈。
[0010]附圖標(biāo)記:靜平臺(tái)1動(dòng)平臺(tái)2第一主動(dòng)支鏈3第二主動(dòng)支鏈4第三主動(dòng)支鏈5第四主動(dòng)支鏈6第一連桿7第一轉(zhuǎn)動(dòng)副8第二連桿9第二轉(zhuǎn)動(dòng)副10第三連桿11第三轉(zhuǎn)動(dòng)副12第四連桿13第四轉(zhuǎn)動(dòng)副14固定連桿15第一虎克鉸鏈16移動(dòng)副17_1第五轉(zhuǎn)動(dòng)副17-2下連桿18第二虎克鉸鏈19上連桿20球鉸鏈21動(dòng)平臺(tái)第一連桿中心點(diǎn)A動(dòng)平臺(tái)第二連桿中心點(diǎn)B動(dòng)平臺(tái)第三連桿中心點(diǎn)C動(dòng)平臺(tái)第四連桿中心點(diǎn)D虎克鉸鏈轉(zhuǎn)動(dòng)中心點(diǎn)0
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0012]如附圖所示的一種新型多閉環(huán)兩轉(zhuǎn)動(dòng)抓放機(jī)構(gòu)，它由靜平臺(tái)1、動(dòng)平臺(tái)2和連接動(dòng)平臺(tái)、靜平臺(tái)的第一主動(dòng)支鏈3、第二主動(dòng)支鏈4、第三主動(dòng)支鏈5及第四主動(dòng)支鏈6構(gòu)成。
[0013]所述動(dòng)平臺(tái)2為平面四邊形機(jī)構(gòu)，所述的平面四邊形機(jī)構(gòu)包括第一連桿7，所述第一連桿7—端通過(guò)第一轉(zhuǎn)動(dòng)副8與第二連桿9 一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述第二連桿9另一端通過(guò)第二轉(zhuǎn)動(dòng)副10與第三連桿11 一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述第三連桿11另一端通過(guò)第三轉(zhuǎn)動(dòng)副12與第四連桿13—端轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述第四連桿13另一端通過(guò)第四轉(zhuǎn)動(dòng)副14與第一連桿7另一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接。需要指出的是，各連桿之間需滿(mǎn)足平面四邊形機(jī)構(gòu)(即平面RRRR機(jī)構(gòu))，則所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)副、第二轉(zhuǎn)動(dòng)副、第三轉(zhuǎn)動(dòng)副、第四轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線間相互平行，所述第一連桿、第二連桿、第三連桿、第四連桿長(zhǎng)度可相同，也可不同，但各連桿之間需滿(mǎn)足對(duì)應(yīng)平面RRRR機(jī)構(gòu)的尺寸要求。關(guān)于平面RRRR機(jī)構(gòu)的詳細(xì)內(nèi)容詳見(jiàn)“機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(jì)，張策，機(jī)械工業(yè)出版社，2011.”，該類(lèi)動(dòng)平臺(tái)稱(chēng)為可重構(gòu)平面RRRR機(jī)構(gòu)。優(yōu)選的所述平面四邊形機(jī)構(gòu)為平行四邊形機(jī)構(gòu)，優(yōu)點(diǎn)是其內(nèi)接圓半徑與機(jī)構(gòu)連桿長(zhǎng)度具有特定的函數(shù)關(guān)系，易于控制且受力均衡。
[0014]所述第一主動(dòng)支鏈3包括固定連桿15，所述固定連桿15底端與靜平臺(tái)1固定連接，所述固定連桿15上端與第一虎克鉸鏈16—端固定連接，所述第一虎克鉸鏈16另一端與第一連桿固定連接。
[0015]所述第二主動(dòng)支鏈4，第三主動(dòng)支鏈5和第四主動(dòng)支鏈6具有相同的機(jī)械機(jī)構(gòu)，所述第二主動(dòng)支鏈、第三主動(dòng)支鏈和第四主動(dòng)支鏈均包括下連桿18，所述的下連桿18—端通過(guò)移動(dòng)