一种新型多闭环两转动抓放机构制造技术

本发明专利技术公开了一种新型多闭环两转动抓放机构,它由静、动平台和连接动、静平台的第一、二、三及四主动支链构成,动平台为平面四边形机构，包括第一连杆,四个连杆首尾转动相连,第一主动支链包括固定连杆，固定连杆底端与静平台固定连接，固定连杆上端与第一虎克铰链一端固定连接，第一虎克铰链另一端与第一连杆固定相连；第二、三、四主动支链均包括下连杆，下连杆一端通过移动副或者第五转动副与静平台连接，下连杆另一端与第二虎克铰链一端转动连接，第二虎克铰链另一端与上连杆底端转动连接，上连杆顶端与球铰链一端转动连接，球铰链另一端与动平台上对应设置的连杆固定连接。本结构可实现两自由度转动运动与抓放操作。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种新型多闭环两转动抓放机构，特别是涉及一种动平台整体可实现两自由度转动运动且内部具有可重构性能以实现抓放操作的多闭环抓手。
技术介绍
随着航空航天、海洋等事业的发展，转动类抓放机构得到越来越多的重视。目前已有的机构仅可独立完成转动操作或抓放操作，无法将上述操作结合。已有的抓放操作机构多以串联机构为主，无法支撑大重量大尺寸目标物体的抓放操作。而多闭环机构在刚度和动态性能方面具有优势。因此，设计一类新型多闭环两转动抓放机构成为了解决大重量大尺寸物体抓放问题的最佳方案。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服已有技术的缺点，提供一种机构结构简单，可实现两自由度转动运动与抓放操作，具有优越的刚度性能与承载能力，控制方便的新型多闭环两自由度转动抓放机构。本专利技术的一种新型多闭环两转动抓放机构,它由静平台、动平台和连接动平台、静平台的第一主动支链、第二主动支链、第三主动支链及第四主动支链构成,所述动平台为平面四边形机构，所述的平面四边形机构包括第一连杆,所述第一连杆一端通过第一转动副与第二连杆一端转动连接，所述第二连杆另一端通过第二转动副与第三连杆一端转动连接，所述第三连杆另一端通过第三转动副与第四连杆一端转动连接，所述第四连杆另一端通过第四转动副与第一连杆另一端转动连接,所述第一主动支链包括固定连杆，所述固定连杆底端与静平台固定连接，所述固定连杆上端与第一虎克铰链一端固定连接，所述第一虎克铰链另一端与第一连杆在第一连杆上的第一连接点固定相连；所述第二主动支链、第三主动支链和第四主动支链具有相同的机械机构，所述第二主动支链、第三主动支链和第四主动支链均包括下连杆，所述的下连杆一端通过移动副或者第五转动副与静平台移动或者转动连接，所述下连杆另一端与第二虎克铰链一端转动连接，所述第二虎克铰链另一端与上连杆底端转动连接，所述上连杆顶端与球铰链一端转动连接，所述球铰链另一端与动平台上对应设置的连杆固定连接,其中所述第二主动支链的球铰链另一端与第二连杆在第二连杆上的第二连接点相连，所述第三主动支链的球铰链另一端与第三连杆在第三连杆上的第三连接点相连，所述第四主动支链的球铰链另一端与第四连杆在第四连杆上的第四连接点相连。本专利技术的一种多闭环两转动抓放机构的有益效果是：机构结构简单，可实现两自由度转动运动与抓放操作，具有优越的刚度性能与承载能力，控制方便，可应用于重型物体的抓放操作。附图说明图1是本专利技术的新型多闭环两转动抓放机构的第一种实施方式的结构示意图，其采用移动副驱动并利用动平台连杆中心点连接驱动支链；图2是本专利技术的新型多闭环两转动抓放机构的第二种实施方式的结构示意图，其采用转动副驱动并利用动平台连杆中心点连接驱动支链；图3是本专利技术的新型多闭环两转动抓放机构的第三种实施方式的结构示意图，其采用移动副驱动并利用动平台连杆角点连接驱动支链；图4是本专利技术的新型多闭环两转动抓放机构的第四种实施方式的结构示意图，其采用转动副驱动并利用动平台连杆角点连接驱动支链。附图标记：静平台1动平台2第一主动支链3第二主动支链4第三主动支链5第四主动支链6第一连杆7第一转动副8第二连杆9第二转动副10第三连杆11第三转动副12第四连杆13第四转动副14固定连杆15第一虎克铰链16移动副17-1第五转动副17-2下连杆18第二虎克铰链19上连杆20球铰链21动平台第一连杆中心点A动平台第二连杆中心点B动平台第三连杆中心点C动平台第四连杆中心点D虎克铰链转动中心点O具体实施方式下面结合附图，对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。如附图所示的一种新型多闭环两转动抓放机构,它由静平台1、动平台2和连接动平台、静平台的第一主动支链3、第二主动支链4、第三主动支链5及第四主动支链6构成。所述动平台2为平面四边形机构，所述的平面四边形机构包括第一连杆7,所述第一连杆7一端通过第一转动副8与第二连杆9一端转动连接，所述第二连杆9另一端通过第二转动副10与第三连杆11一端转动连接，所述第三连杆11另一端通过第三转动副12与第四连杆13一端转动连接，所述第四连杆13另一端通过第四转动副14与第一连杆7另一端转动连接。需要指出的是，各连杆之间需满足平面四边形机构(即平面RRRR机构)，则所述第一转动副、第二转动副、第三转动副、第四转动副轴线间相互平行，所述第一连杆、第二连杆、第三连杆、第四连杆长度可相同，也可不同，但各连杆之间需满足对应平面RRRR机构的尺寸要求。关于平面RRRR机构的详细内容详见“机械原理与机械设计,张策,机械工业出版社,2011.”,该类动平台称为可重构平面RRRR机构。优选的所述平面四边形机构为平行四边形机构，优点是其内接圆半径与机构连杆长度具有特定的函数关系，易于控制且受力均衡。所述第一主动支链3包括固定连杆15，所述固定连杆15底端与静平台1固定连接，所述固定连杆15上端与第一虎克铰链16一端固定连接，所述第一虎克铰链16另一端与第一连杆固定连接。所述第二主动支链4，第三主动支链5和第四主动支链6具有相同的机械机构，所述第二主动支链、第三主动支链和第四主动支链均包括下连杆18，所述的下连杆18一端通过移动副17-1或者第五转动副17-2与静平台1移动或者转动连接，所述下连杆18另一端与第二虎克铰链19一端转动连接，所述第二虎克铰链19另一端与上连杆20底端转动连接，所述上连杆20顶端与球铰链21一端转动连接，所述球铰链21另一端与动平台2上对应设置的连杆固定连接，其中，所述第一虎克铰链另一端与第一连杆在第一连杆上的第一连接点A相连，所述第二主动支链的球铰链另一端与第二连杆在第二连杆上的第二连接点B相连，所述第三主动支链的球铰链另一端与第三连杆在第三连杆上的第三连接点C相连，所述第四主动支链的球铰链另一端与第四连杆在第四连杆上的第四连接点D相连。所述的第一连接点、第二连接点、第三连接点和第四连接点分别设置在对应各连杆中心点或顺次设置在该对应各连杆任意一端的转动副的中心点。所述第一主动支链3具有绕所述第一虎克铰链转动中心点O的两自由度转动能力，其两条转动轴线可瞬时分解为所述第一虎克铰链具有的两条轴线。所述第二主动支链4，第三主动支链5和第四主动支链6具有相同的机械结构，均由移动副17-1(或者第五转动副17-2)，下连杆18，第二虎克铰链19，上连杆20和球铰链21组成，故所述第二主动支链4，第三主动支链5和第四主动支链6均具有空间六自由度运动能力，分别为沿任意轴线的空间三维移动能力和绕本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型多闭环两转动抓放机构,它由静平台、动平台和连接动平台、静平台的第一主动支链、第二主动支链、第三主动支链及第四主动支链构成,其特征在于：所述动平台为平面四边形机构，所述的平面四边形机构包括第一连杆,所述第一连杆一端通过第一转动副与第二连杆一端转动连接，所述第二连杆另一端通过第二转动副与第三连杆一端转动连接，所述第三连杆另一端通过第三转动副与第四连杆一端转动连接，所述第四连杆另一端通过第四转动副与第一连杆另一端转动连接,所述第一主动支链包括固定连杆，所述固定连杆底端与静平台固定连接，所述固定连杆上端与第一虎克铰链一端固定连接，所述第一虎克铰链另一端与第一连杆在第一连杆上的第一连接点固定相连；所述第二主动支链、第三主动支链和第四主动支链具有相同的机械机构，所述第二主动支链、第三主动支链和第四主动支链均包括下连杆，所述的下连杆一端通过移动副或者第五转动副与静平台移动或者转动连接，所述下连杆另一端与第二虎克铰链一端转动连接，所述第二虎克铰链另一端与上连杆底端转动连接，所述上连杆顶端与球铰链一端转动连接，所述球铰链另一端与动平台上对应设置的连杆固定连接,其中所述第二主动支链的球铰链另一端与第二连杆在第二连杆上的第二连接点相连，所述第三主动支链的球铰链另一端与第三连杆在第三连杆上的第三连接点相连，所述第四主动支链的球铰链另一端与第四连杆在第四连杆上的第四连接点相连。...

【技术特征摘要】
1.一种新型多闭环两转动抓放机构,它由静平台、动平台和连接动平台、静平台的第一
主动支链、第二主动支链、第三主动支链及第四主动支链构成,其特征在于：所述动平台
为平面四边形机构，所述的平面四边形机构包括第一连杆,所述第一连杆一端通过第一转
动副与第二连杆一端转动连接，所述第二连杆另一端通过第二转动副与第三连杆一端转动
连接，所述第三连杆另一端通过第三转动副与第四连杆一端转动连接，所述第四连杆另一
端通过第四转动副与第一连杆另一端转动连接,所述第一主动支链包括固定连杆，所述固
定连杆底端与静平台固定连接，所述固定连杆上端与第一虎克铰链一端固定连接，所述第
一虎克铰链另一端与第一连杆在第一连杆上的第一连接点固定相连；所述第二主动支链、
第三主动支链和第四主动支链具有相同的机械机构，所述第二主动支链、第三主动支链和
第四主动支链均包括下连杆，所述的下连杆一端通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙涛，齐杨，宋轶民，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津;12