2R1T三自由度过约束并联机构及其工作方法技术

本发明专利技术涉及一种2R1T三自由度过约束并联机构，包括运动平台、静平台、第一支链、第二支链以及第三支链，所述运动平台经第一支链、第二支链以及第三支链与静平台连接在一起，从而实现所述运动平台相对静平台的两转动与一平动动作；本发明专利技术还涉及一种2R1T三自由度过约束并联机构的工作方法。本发明专利技术不仅结构设计简单、合理，而且承载能力大、刚度大、精度高模块化程度高，既可以作为独立运动模块实现2R1T动作，亦可通过串接不同形式的末端执行器实现多种作业，在高速、精密加工及多向3D打印领域都有着广泛的应用前景。

2R1T three free over constrained parallel mechanism and its working method

The invention relates to a 2R1T three DOF overconstrained parallel mechanism, including moving platform, static platform, the first branched chain, second branches and third branched chain, the movement of the platform by the first branch, second branches and Third branches and the static platform are connected together, so as to realize the platform motion relative to the static platform two rotation and translation action; the invention also relates to a method of a 2R1T three DOF overconstrained parallel mechanism. The invention not only has the advantages of simple structure, reasonable, and high bearing capacity, high stiffness, high precision and high degree of modularization, which can be used as independent motor module to realize the 2R1T action, or by the actuator to achieve a variety of operations on the end connected with different forms, has a wide application prospect in high speed and precision machining and multi the field of 3D printing.

【技术实现步骤摘要】
2R1T三自由度过约束并联机构及其工作方法
本专利技术涉及一种2R1T三自由度过约束并联机构及其工作方法。
技术介绍
相比于传统的开链式串联机构，并联机构具有结构紧凑、大承载力、高刚度、高精度、动态响应快等优点，一定程度上弥补了串联机构在工业应用上的不足，在机械加工、医疗康复、空间技术、3D打印技术等领域具有很好的应用前景，得到了学术界和工业界的广泛关注和深入研究。现今并联机构已从最开始的六自由度机构逐渐发展出各种少自由度并联机构，其中具有两转动一平动(2R1T)的空间三自由度并联机构，凭借其结构简单、紧凑、制造和控制成本相对较低等优点已然成为并联机构领域的一大研究热点。有赖于2R1T并联机构良好的定位精度、结构刚度、加工性能以及动力学性能，目前工业上的五自由度混联机器人普遍采用这类机构串接具有两自由度转动头的设计方案，其中最具代表性的有：专利WO2006054935中的Exechon机构、专利US4732525中的Tricept机构、专利CN1524662A中的TriVariant机构等。虽然该类机构为已被广泛应用于搭建混联机器人的主体机构，实现了工业上的应用，但值得注意的是并联机本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种2R1T三自由度过约束并联机构，其特征在于：包括运动平台、静平台、第一支链、第二支链以及第三支链，所述运动平台经第一支链、第二支链以及第三支链与静平台连接在一起，从而实现所述运动平台相对静平台的两转动与一平动动作。

【技术特征摘要】
1.一种2R1T三自由度过约束并联机构，其特征在于：包括运动平台、静平台、第一支链、第二支链以及第三支链，所述运动平台经第一支链、第二支链以及第三支链与静平台连接在一起，从而实现所述运动平台相对静平台的两转动与一平动动作。2.根据权利要求1所述的2R1T三自由度过约束并联机构，其特征在于：所述第一支链为UPR型运动支链，所述第一支链包含第一U副、第一移动副P副以及第一转动副R副，所述第一U副与静平台相连接，所述第一移动副P副是主动驱动，所述第一转动副R副与运动平台相连接。3.根据权利要求2所述的2R1T三自由度过约束并联机构，其特征在于：所述第二支链为UPR型运动支链，所述第二支链包含第二U副、第二移动副P副以及第二转动副R副，所述第二U副与静平台相连接，所述第二移动副P副是主动驱动，所述第二转动副R副与运动平台相连接。4.根据权利要求3所述的2R1T三自由度过约束并联机构，其特征在于：所述第三支链为RPS型运动支链，所述第三支链包含第三转动副R副、第三移动副P副以及球副S副，所述第三转动副R副与静平台相连接，所述第三移动副P副是主动驱动，所述球副S副与运动平台相连接。5.根据权利要求3所述的2R1T三自由度过约束并联机构，其特征在于：所述第一U副包含转动轴线与转动轴线所述转动轴线与转动轴线互相垂直；所述第二U副包含转动轴线与转动轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：张俊，方汉良，汤腾飞，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：福建,35