A kind of metamorphic parallel mechanism, the 3 symmetrical layout of the same metamorphic branched chain connected and fixed platform and moving platform; the metamorphic branch consists of 2 degree of freedom spherical with decoupling characteristics of five bar and 4 degrees of freedom RRPR branched chain combinations; metamorphic branched with 3 different working modes, 3 metamorphic branched switch in 3 different working modes when metamorphic parallel mechanism has 10 different working modes; the metamorphic mechanism has good dynamic performance, multiple operating modes, the reconstruction process of singularity free etc..
【技术实现步骤摘要】
变胞并联机构
:本专利技术属于机构学及机器人学领域,特别涉及一种变胞并联机构。
技术介绍
:传统的固定自由度并联机构因具有高刚度、高承载能力、高精度、高速度等优点,使其在重载操作、工业机器人、运动模拟器、微纳操作、增材制造等领域等到了重要及广泛应用。但随着现代科技的发展,在极端作业、先进制造、医疗康复、太空探索等领域越来越希望机构具有更高的柔性,能根据作业任务变化而可重构其拓扑结构、变化其自由度数和自由度性质、重构其工作模式。在这种背景下,可重构并联机构引起了学者们的广泛关注,成为机构学和机器人学领域新的研究热点。学者们利用变胞运动副、可锁死关节、约束奇异单环闭链、变胞单环闭链、可重构运动平台等专利技术了一些特色鲜明的可重构并联机构,但现有的可重构并联机构构型仍然比较少,且存在工作模式较少、伺服电机安装在远离机架位置、重构过程中存在支链奇异或约束奇异等不足。
技术实现思路
:本专利技术针对现有技术之不足,提出一种新型变胞并联机构,其具有10种不同工作模式,全部伺服电机可安装在机架,变胞过程中无支链奇异和约束奇异。本专利技术解决其技术问题所采用的方案是:一种变胞并联机构,其为对称结构,通过3条相同的变胞支链连接并联机构的固定平台和运动平台。变胞支链由具有解耦特性的球面五杆机构和4自由度串联RRPR支链混联而成,在描述运动副时,R代表转动副,P代表移动副。具有解耦特性的球面五杆机构由5根杆组成,各杆间通过转动副连接,相邻转动副轴线正交,所有转动的轴线都通过球面五杆机构的几何中心点,球面五杆机构自由度为2,选取球面五杆机构与机架相连的两个转动副为输入副。两个输入副输 ...
【技术保护点】
一种变胞并联机构,其为对称结构,其由3条相同的变胞支链连接固定平台和运动平台;变胞支链由具有解耦特性的2自由度球面五杆机构和4自由度串联RRPR支链混联而成,在描述运动副时R代表转动副,P代表移动副;球面五杆机构由5根杆和5个转动副组成,各杆通过转动副相连,所有转动副轴线都通过球面五杆机构的几何中心,相邻转动副轴线正交,选取与球面五杆机构机架相连的转动副R1和R2作为球面五杆机构的输入副,R1和R2输入为零时,为变胞支链不同工作模式进行切换的初始位形;串联支链与球面五杆机构相邻的转动副为R3,在初始位形R3与R1轴线正交且R3与R2轴线平行;串联支链中杆1与杆2通过转动副R4其相连,杆2和杆3通过移动副P相连,转动副R4和R5轴线相平行,但与R3轴线方向不同;当锁死R2,驱动R1,变胞支链工作在工作模式A,此时R3与R1轴线正交,但R3与R2轴线不再平行,此时变胞支链自由度为5,变胞支链存在一个约束力矢,该约束力矢过R3与R1轴线的交点,且方向与R4和R5轴线方向相同;当锁死R1,驱动R2,变胞支链工作在工作模式B,此时R3与R1轴线不再正交,但R3与R2轴线平行,此时变胞支链自由度为 ...
【技术特征摘要】
1.一种变胞并联机构,其为对称结构,其由3条相同的变胞支链连接固定平台和运动平台;变胞支链由具有解耦特性的2自由度球面五杆机构和4自由度串联RRPR支链混联而成,在描述运动副时R代表转动副,P代表移动副;球面五杆机构由5根杆和5个转动副组成,各杆通过转动副相连,所有转动副轴线都通过球面五杆机构的几何中心,相邻转动副轴线正交,选取与球面五杆机构机架相连的转动副R1和R2作为球面五杆机构的输入副,R1和R2输入为零时,为变胞支链不同工作模式进行切换的初始位形;串联支链与球面五杆机构相邻的转动副为R3,在初始位形R3与R1轴线正交且R3与R2轴线平行;串联支链中杆1与杆2通过转动副R4其相连,杆2和杆3通过移动副P相连,转动副R4和R5轴线相平行,但与R3轴线方向不同;当锁死R2,驱动R1,变胞支链工作在工作模式A,此时R3与R1轴线正交,但R3与R2...
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