一种耦合度为1但具有解析位置正解的三平移并联操作平台制造技术

一种耦合度为1但具有解析位置正解的三平移并联操作平台，包含第一混合支链、第二混合支链以及静平台(0)、动平台(1)，第一混合支链由在同一平面内的、由四个转动副组成的平行四边形一(Ra1Rb1Rc1Rd1)与平行四边形二(Ra2Rb2Rc2Rd2)的相邻短边(Rc1Rd1、Ra2Rb2)通过构件一(4)刚性连接后，平行四边形二又与平行四边形三(Ra3Rb3Rc3Rd3)的相邻短边(Rc2Rd2、Ra3Rb3)通过构件二(7)刚性连接，但平行四边形二与平行四边形三的运动平面相互垂直；第二条混合支链包含由六个平行轴线的转动副一、二、三、四、五、六(R11、R12、R13、R23、R22、R21)组成的平面六杆机构，进一步，六杆平面机构的运动平面与平行四边形一的运动平面相互平行。

A Parallel Three-translation Operating Platform with 1 Coupling Degree but Positive Analytic Position Solution

A Three-Translational parallel operation platform with 1 coupling degree but positive solution of analytic position consists of the first mixed branched chain, the second mixed branched chain, the static platform (0) and the moving platform (1). The first mixed branched chain consists of a parallelogram 1 (Ra1Rb1Rc1Rd1) and a parallelogram 2 (Ra2Rb2Rc2Rd2) which are adjacent to each other in the same plane and consist of four rotating pairs and pass through component 1 (4). After rigid connection, the parallelogram 2 is rigidly connected with the adjacent short edges of the parallelogram 3 (Ra3Rb3Rc3Rd3) through the component 2 (7), but the motion plane of the parallelogram 2 and the parallelogram 3 is perpendicular to each other; the second hybrid branched chain consists of six parallel axis rotating pairs 1, 2, 3, 4, 5, 6 (R11, R12, R23, R22, R21). Planar six-bar mechanism, furthermore, the motion plane of the six-bar planar mechanism is parallel to the motion plane of the parallelogram.

【技术实现步骤摘要】
一种耦合度为1但具有解析位置正解的三平移并联操作平台
本专利技术涉及一种并联机器人机构，提供一个新的具有解析位置正解的三平移并联操作平台。
技术介绍
三平移并联结构的操作手已得到了工业应用，Clavel专利技术了著名的三维平移Delta机构，之后很多学者研究了Delta机构的衍生机构，Tsai等提出了一种移动副驱动、支链含4R平行四边形机构的三自由度移动并联机构；Kong等提出了一种三自由度3-CRR机构；李仕华等提出了一种新型3-RRUR三平移并联平台机构；陆晶等提出了一种3-RRRP(4R)三平移机构；Zeng等设计了一种三平移Tri-pyramid并联机构；Mazare等提出了一种三自由度3-[P2(US)]机构，并对机构进行了运动学和灵巧度分析。但具有解析位置正解的三平移并联操作平台还不多。因此，要提出新的具有解析位置正解的三平移并联操作平台。
技术实现思路
本专利技术的目的是要克服现有技术的不足，而提供一个新的零耦合度的含寄生运动的并联机构，这个机构具有结构简单、零耦合度、解析式运动学正解等优点。本专利技术的技术方案是，一种耦合度为1但具有解析位置正解的三平移并联操作平台，包含第一混合支链、第二混合支链以及两者连接的静平台(0)、动平台(1)，其特征在于：第一混合支链由在同一平面内的、由四个转动副组成的平行四边形一(Ra1Rb1Rc1Rd1)与平行四边形二(Ra2Rb2Rc2Rd2)的相邻短边(Rc1Rd1、Ra2Rb2)通过构件一(4)刚性连接后，平行四边形二又与平行四边形三(Ra3Rb3Rc3Rd3)的相邻短边(Rc2Rd2、Ra3Rb3)通过构件二(7)刚性连接，但平行四边形二与平行四边形三的运动平面相互垂直，进一步，平行四边形三的另一短边(Rc3Rd3)与动平台(1)的一端固定连接，平行四边形一的另一短边(Ra1Rb1)与静平台(0)固定连接；第二条混合支链包含由六个平行轴线的转动副一、二、三、四、五、六(R11、R12、R13、R23、R22、R21)组成的平面六杆机构，其中，转动副一(R11)、转动副六(R21)分别与静平台(0)铰接，转动副三(R13)与转动副四(R23)所在的构件三(15)通过轴线平行于连线R13-R23的转动副七(R4)连接构件四(16)的一端，构件四(16)的另一端又与另一轴线平行于转动副七(R4)轴线的转动副八(R5)连接，且转动副八(R5)与动平台(1)的另一端铰接，进一步，六杆平面机构的运动平面与平行四边形一的运动平面相互平行。这种拓扑约束使该机构的耦合度为1，但具有解析位置正解。当静平台(0)上的转动副一(R11)、转动副六(R21)以及平行四边形一本身的一个转动副(Ra1或Rb1)为驱动副时，动平台(1)能产生三平移的输出运动；进一步，转动副一(R11)、转动副六(R21)以及平行四边形一本身可分别用移动副一(P1)、移动副二(P2)、移动副三(P3)来替代，移动副一、移动副二在同一条直线导轨上，移动副三的直线导轨与移动副一、移动副二的直线导轨相互平行。附图说明附图1、图2为本专利技术的两个实施例的结构示意图。具体实施方式下面通过附图和实例对本专利技术的技术给予进一步地说明。图1所示的并联机构可为本专利技术的第1个实施例，其技术方案是这样的：一种耦合度为1但具有解析位置正解的三平移并联操作平台，包含第一混合支链、第二混合支链以及两者连接的静平台0、动平台1，第一混合支链由在同一平面内的、由四个转动副组成的平行四边形一Ra1Rb1Rc1Rd1的相邻短边Rc1Rd1与平行四边形二Ra2Rb2Rc2Rd2的相邻短边Ra2Rb2通过构件一4刚性连接后，平行四边形二的相邻短边Rc2Rd2又与平行四边形三Ra3Rb3Rc3Rd3的相邻短边Ra3Rb3通过构件二7刚性连接，但平行四边形二与平行四边形三的运动平面相互垂直，进一步，平行四边形三的另一短边Rc3Rd3与动平台1的一端固定连接，平行四边形一的另一短边Ra1Rb1与静平台0固定连接；第二条混合支链包含由六个平行轴线的转动副一、二、三、四、五、六(分别为R11、R12、R13、R23、R22、R21)组成的平面六杆机构，其中，转动副一R11、转动副六R21分别与静平台0铰接，转动副三R13与转动副四R23所在的构件三15通过轴线平行于连线R13-R23的转动副七R4连接构件四16的一端，构件四16的另一端又与另一轴线平行于转动副七R4轴线的转动副八R5连接，且转动副八R5与动平台1的另一端铰接，进一步，六杆平面机构的运动平面与平行四边形一的运动平面相互平行。当静平台(0)上的转动副一R11、转动副六R21以及平行四边形一本身的一个转动副Ra1或Rb1为驱动副时，动平台1能产生三平移的输出运动；进一步，转动副一R11、转动副六R21以及平行四边形一本身可分别用移动副一P1、移动副二P2、移动副三P3来替代，移动副一、移动副二在同一条直线导轨上，移动副三的直线导轨与移动副一、移动副二的直线导轨相互平行，如图2所示。这两种机构的耦合度为1，但具有解析位置正解。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耦合度为1但具有解析位置正解的三平移并联操作平台，包含第一混合支链、第二混合支链以及两者连接的静平台(0)、动平台(1)，其特征在于：第一混合支链由在同一平面内的、由四个转动副组成的平行四边形一(Ra1Rb1Rc1Rd1)与平行四边形二(Ra2Rb2Rc2Rd2)的相邻短边(Rc1Rd1、Ra2Rb2)通过构件一(4)刚性连接后，平行四边形二又与平行四边形三(Ra3Rb3Rc3Rd3)的相邻短边(Rc2Rd2、Ra3Rb3)通过构件二(7)刚性连接，但平行四边形二与平行四边形三的运动平面相互垂直，进一步，平行四边形三的另一短边(Rc3Rd3)与动平台(1)的一端固定连接，平行四边形一的另一短边(Ra1Rb1)与静平台(0)固定连接；第二条混合支链包含由六个平行轴线的转动副一、二、三、四、五、六(R11、R12、R13、R23、R22、R21)组成的平面六杆机构，其中，转动副一(R11)、转动副六(R21)分别与静平台(0)铰接，转动副三(R13)与转动副四(R23)所在的构件三(15)通过轴线平行于连线R13‑R23的转动副七(R4)连接构件四(16)的一端，构件四(16)的另一端又与另一轴线平行于转动副七(R4)轴线的转动副八(R5)连接，且转动副八(R5)与动平台(1)的另一端铰接，进一步，六杆平面机构的运动平面与平行四边形一的运动平面相互平行；这种拓扑约束使该机构的耦合度为1，但具有解析位置正解。...

【技术特征摘要】
1.一种耦合度为1但具有解析位置正解的三平移并联操作平台，包含第一混合支链、第二混合支链以及两者连接的静平台(0)、动平台(1)，其特征在于：第一混合支链由在同一平面内的、由四个转动副组成的平行四边形一(Ra1Rb1Rc1Rd1)与平行四边形二(Ra2Rb2Rc2Rd2)的相邻短边(Rc1Rd1、Ra2Rb2)通过构件一(4)刚性连接后，平行四边形二又与平行四边形三(Ra3Rb3Rc3Rd3)的相邻短边(Rc2Rd2、Ra3Rb3)通过构件二(7)刚性连接，但平行四边形二与平行四边形三的运动平面相互垂直，进一步，平行四边形三的另一短边(Rc3Rd3)与动平台(1)的一端固定连接，平行四边形一的另一短边(Ra1Rb1)与静平台(0)固定连接；第二条混合支链包含由六个平行轴线的转动副一、二、三、四、五、六(R11、R12、R13、R23、R22、R21)组成的平面六杆机构，其中，转动副一(R11)、转动副六(R21)分别与静平台(0)铰接，...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈惠平，曾博雄，孟庆梅，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32