一种具有多个转动中心的两转一移并联机构制造技术

一种具有多个转动中心的两转一移并联机构，它包括定平台、动平台和三个结构完全相同的连接这两个平台的活动分支，每个活动分支均由移动副P1、转动副R1、转动副R2、移动副P2和转动副R3依次连接构成，转动副R1的轴线与移动副P1的轴线相互平行；转动副R2的轴线与转动副R1的轴线相互垂直；移动副P2的轴线与转动副R2的轴线相互垂直；转动副R3的轴线与转动副R2的轴线相互垂直；上述移动副P1、转动副R3分别与定平台、动平台倾斜布置，且倾斜角度相等，转动副R1和转动副R3的轴线相交于空间一点。本发明专利技术具有两个转动自由度和一个移动自由度，可以实现绕空间一定范围内任意点的连续转动，具有广阔的应用前景。

Two rotation parallel mechanism with multiple rotation centers

A center of rotation of the two turn one shift parallel mechanism, which comprises a fixed platform, a movable branch connects the two platform and three identical structures, each branch by mobile P1, R1, deputy vice rotation rotation pair R2, mobile P2 and R3 in vice revolute time the connection of a pair of R1 axis rotation axis and the mobile side P1 parallel axis; R2 axis and side side R1 is perpendicular to the axis of movement; Deputy P2 and the axis of rotation is perpendicular to the axis of R2; R3 and revolute pair of R2 axis perpendicular to each other; on the mobile side P1 R3, rotating pair respectively with the fixed platform, the platform tilted arrangement and tilt angles are equal, the axis of rotation and rotation vice R1 pair of R3 intersect at one point. The invention has two rotational degrees of freedom and a moving degree of freedom, and can realize the continuous rotation of any point in a certain range of the space.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机器人领域，特别涉及一种并联机构。
技术介绍
在传统的两转一移并联机构中，机构的动平台没有水平方向的移动自由度，但动平台的中心点却可以发生水平方向的移动。学者们将机构中的这种在非自由度方向上的移动称为“伴随运动”。伴随运动的存在会对机构的轨迹标定和轨迹规划带来不便，并且增加控制的复杂度。因此，通过合理的设计来减少或消除机构的伴随运动是在进行机构设计时需要解决的一个问题。很多学者曾针对两转一移并联机构中的伴随运动问题进行过专门的研究，并设计出一些没有伴随运动的并联机构(CN101518898A，CN101497167A)。但这些机构的各个分支不完全相同，机构的加工及维护成本较高；且机构的动平台只能实现绕某个点的转动，给机构的运动控制带来很大不便。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种制造和维护成本较低、可以实现绕空间多个点自由转动的两转一移并联机构。本专利技术主要内容包括定平台、动平台和三个结构完全相同的连接这两个平台的活动分支，每个活动分支中的第一连杆的一端通过移动副P1与定平台连接，该第一连杆的另一端通过转动副R1与第二连杆的一端连接，该第二连杆的另一端通过转动副R2与第三连杆的一端连接，该第三连杆的另一端通过移动副P2与第四连杆的一端连接，该第四连杆的另一端通过转动副R3与动平台连接；上述移动副P1、转动副R3分别与定平台、动平台倾斜布置，且倾斜角度相等；转动副R1的轴线与移动副P1的轴线相互平行；转动副R2的轴线与转动副R1的轴线相互垂直；移动副P2的轴线与转动副R2的轴线相互垂直；转动副R3的轴线与转动副R2的轴线相互垂直；转动副R1的轴线和转动副R3的轴线相交于空间一点。分支中两个轴线相互垂直的转动副R1和转动副R2可以替换为一个万向铰链；分支中轴线相互平行的转动副R1和移动副P1可以替换为一个圆柱副。本专利技术与现有技术相比具有如下优点：1、本专利技术具有两个转动自由度和一个移动自由度，可以实现绕空间一定范围内任意点的连续转动，能有效地避免伴随运动的发生。2、三个分支完全相同，容易制造和装配，且维护成本较低。附图说明图1是本专利技术实施例1的立体示意图图2是本专利技术实施例2的立体示意图图3是本专利技术实施例3的立体示意图具体实施方式实施例1在图1所示的一种具有多个转动中心的两转一移并联机构立体示意图中，三条结构完全相同的活动分支连接定平台1和动平台2，每个活动分支中的第一连杆3的一端通过移动副P1与定平台1连接，该第一连杆3的另一端通过转动副R1与第二连杆4的一端连接，该第二连杆4的另一端通过转动副R2与第三连杆5的一端连接，该第三连杆5的另一端通过移动副P2与第四连杆6的一端连接，该第四连杆6的另一端通过转动副R3与动平台2连接；其中，转动副R1的轴线与移动副P1的轴线相互平行；转动副R2的轴线与转动副R1的轴线相互垂直；移动副P2的轴线与转动副R2的轴线相互垂直；转动副R3的轴线与转动副R2的轴线相互垂直；移动副P1、转动副R3分别与定平台1、动平台2倾斜布置，且倾斜角度相等；转动副R1的轴线和转动副R3的轴线相交于空间一点。实施例2如图2所示，三条结构完全相同的活动分支连接定平台1和动平台2，每个活动分支中的第一连杆3的一端通过移动副P1与定平台1连接，该第一连杆3的另一端通过万向铰链U1与第三连杆5的一端连接，该第三连杆5通过移动副P2与第四连杆6的一端连接，该第四连杆6的另一端通过转动副R3与动平台2连接；移动副P1、转动副R3分别与定平台1、动平台2倾斜布置，且倾斜角度相等；万向铰链U1中包含两个相互垂直相交的转动副，万向铰链U1中与第一连杆3连接的转动副的轴线与移动副P1的轴线平行；万向铰链U1中与第三连杆5连接的转动副的轴线与移动副P2的轴线垂直；万向铰链U1中与第三连杆5连接的转动副的轴线与转动副R3的轴线垂直；万向铰链U1中与第一连杆3连接的转动副的轴线与转动副R3的轴线相交于空间一点。实施例3如图3所示，三条结构完全相同的活动分支连接定平台1和动平台2，每个活动分支中的第二连杆4的一端通过圆柱副C1与定平台1连接，该第二连杆4的另一端通过转动副R2与第三连杆5的一端连接，该第三连杆5通过移动副P2与第四连杆6的一端连接，该第四连杆6的另一端通过转动副R3与动平台2连接；上述转动副R2的轴线与圆柱副C1的轴线垂直；移动副P2的轴线与转动副R2的轴线垂直；转动副R3的轴线与转动副R2的轴线垂直；圆柱副C1、转动副R3分别与定平台1、动平台2倾斜布置，且倾斜角度相等；圆柱副C1的轴线与转动副R3的轴线相交于空间一点。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有多个转动中心的两转一移并联机构，它包括定平台、动平台和三个结构完全相同的连接这两个平台的活动分支，其特征在于：所述每个活动分支中的第一连杆的一端通过移动副P1与定平台连接，该第一连杆的另一端通过转动副R1与第二连杆的一端连接，该第二连杆的另一端通过转动副R2与第三连杆的一端连接，该第三连杆的另一端通过移动副P2与第四连杆的一端连接，该第四连杆的另一端通过转动副R3与动平台连接；上述移动副P1、转动副R3分别与定平台、动平台倾斜布置，且倾斜角度相等；转动副R1的轴线与移动副P1的轴线相互平行；转动副R2的轴线与转动副R1的轴线相互垂直；移动副P2的轴线与转动副R2的轴线相互垂直；转动副R3的轴线与转动副R2的轴线相互垂直；转动副R1的轴线和转动副R3的轴线相交于空间一点。

【技术特征摘要】
1.一种具有多个转动中心的两转一移并联机构，它包括定平台、动平
台和三个结构完全相同的连接这两个平台的活动分支，其特征在于：所述
每个活动分支中的第一连杆的一端通过移动副P1与定平台连接，该第一连
杆的另一端通过转动副R1与第二连杆的一端连接，该第二连杆的另一端
通过转动副R2与第三连杆的一端连接，该第三连杆的另一端通过移动副
P2与第四连杆的一端连接，该第四连杆的另一端通过转动副R3与动平台
连接；上述移动副P1、转动副R3分别与定平台、动平台倾斜布置，且倾
斜角度相等；转动副R1的轴线与移动副P1的轴线相...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈子明，成栋良，刘晓檬，魏雪丹，张扬，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：河北;13