一类具有运动等效特性的含中间约束分支的二转一移并联机构制造技术

本发明专利技术提供一种一类具有运动等效特性的含中间约束分支的二转一移并联机构，其包括2UPU+2UPR并联机构、4UPU并联机构、2RPS+2SPR并联机构和RPU+SPR+RPS+UPR并联机构。含中间约束分支的二转一移并联机构包括基座、动平台和四个分支，基座和动平台外形均为正三角形结构，第一分支、第二分支和第三分支为驱动分支，第四分支为约束分支，第一分支、第二分支和第三分支第一端分别与基座顶点连接，第一分支、第二分支和第三分支第二端分别与动平台顶点连接，第四分支第一端和基座中心点连接，其第二端和动平台中心点连接。本发明专利技术运动学相同，刚度和精度高，且具有两个互相垂直的转动轴线，易于控制，既能独立实现两转一移运动，且在动平台串联调姿摆头组成混联机床，用于加工复杂的结构件。

A kind of parallel mechanism with two rotations and one movement with middle constrained branches and equivalent characteristics of motion

【技术实现步骤摘要】
一类具有运动等效特性的含中间约束分支的二转一移并联机构
本专利技术涉及并联机构领域，特别涉及一种一类具有运动等效特性的含中间约束分支的二转一移并联机构。
技术介绍
两转一移并联机构属于一类非常典型的少自由度并联机构，由于其结构简单，易于控制等特点，受到了学术和工业领域的重视。近年来，具有运动等效特性的并联机构和含约束分支的并联机构引起了学术界的关注。少自由度并联机构中存在着结构不同，运动学相同的一类机构，此类机构被称为运动等效机构。胡波提出基于Exechon机构的运动等效机构(HuB.KinematicallyidenticalmanipulatorsfortheExechonparallelmanipulatorandtheircomparisonstudy[J].MechanismandMachineTheory,2016,103:117-137.)，此类机构运动学相同，但受力和刚度性能不同。含约束分支的并联机构刚度相对比较高，中国专利CN2005100522619提出的一种含有被动约束分支的并联机构结构对称；中国专利CN2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种一类具有运动等效特性的含中间约束分支的二转一移并联机构，其包括基座、动平台、第一分支、第二分支、第三分支和第四分支，所述基座和所述动平台的外形均为正三角形结构，所述第一分支、所述第二分支和所述第三分支的第一端分别与所述基座的顶点连接，所述第一分支、所述第二分支和所述第三分支的第二端分别与所述动平台的顶点连接，所述第四分支的第一端和所述基座的中心点连接，所述第四分支的第二端和所述动平台的中心点连接，所述第一分支、所述第二分支和所述第三分支均为驱动分支，所述第四分支为中间约束分支，其特征在于：/n所述2UPU+2UPR并联机构的四条分支中，所述第一分支和第三分支的结构相同，其包括第一万向铰...

【技术特征摘要】
1.一种一类具有运动等效特性的含中间约束分支的二转一移并联机构，其包括基座、动平台、第一分支、第二分支、第三分支和第四分支，所述基座和所述动平台的外形均为正三角形结构，所述第一分支、所述第二分支和所述第三分支的第一端分别与所述基座的顶点连接，所述第一分支、所述第二分支和所述第三分支的第二端分别与所述动平台的顶点连接，所述第四分支的第一端和所述基座的中心点连接，所述第四分支的第二端和所述动平台的中心点连接，所述第一分支、所述第二分支和所述第三分支均为驱动分支，所述第四分支为中间约束分支，其特征在于：
所述2UPU+2UPR并联机构的四条分支中，所述第一分支和第三分支的结构相同，其包括第一万向铰、第一移动副和第二万向铰，所述第二分支和第四分支的结构相同，其包括第三万向铰、第二移动副和转动副；在第一分支中，所述第一万向铰的外侧转动副和基座的第一顶点连接，所述第一移动副的第一端和所述第一万向铰的内侧转动副连接，所述第一移动副的第二端和所述第二万向铰的内侧转动副连接，所述第二万向铰的外侧转动副和所述动平台的第一顶点连接；在第二分支中，所述第三万向铰的外侧转动副和所述基座的第二顶点连接，所述第二移动副的第一端和所述第三万向铰的内侧转动副连接，所述第二移动副的第二端和所述转动副连接，所述转动副和所述动平台的第二顶点连接；所述第一万向铰的外侧转动副的轴线和所述基座平面垂直，所述第一万向铰的内侧转动副的轴线和所述第二万向铰的内侧转动副的轴线平行，所述第一移动副的轴线分别与所述第一万向铰内侧转动副的轴线和所述第二万向铰内侧转动副的轴线垂直，所述第一分支的第二万向铰的外侧转动副和所述第三分支的第二万向铰外侧转动副的轴线共线；所述第二分支的第三万向铰外侧转动副的轴线和所述第四分支的第三万向铰外侧转动副的轴线共线，所述第三万向铰的内侧转动副的轴线和所述转动副的轴线平行，所述第二移动副的轴线和所述转动副的轴线垂直，所述转动副的轴线和所述第一分支中第二万向铰的外侧转动副的轴线平行。


2.一种一类具有运动等效特性的含中间约束分支的二转一移并联机构，其包括基座、动平台、第一分支、第二分支、第三分支和第四分支，所述基座和所述动平台的外形均为正三角形结构，所述第一分支、所述第二分支和所述第三分支的第一端分别与所述基座的顶点连接，所述第一分支、所述第二分支和所述第三分支的第二端分别与所述动平台的顶点连接，所述第四分支的第一端和所述基座的中心点连接，所述第四分支的第二端和所述动平台的中心点连接，所述第一分支、所述第二分支和所述第三分支均为驱动分支，所述第四分支为中间约束分支，其特征在于：
所述4UPU并联机构的四条分支中，所述第一分支和第三分支的结构相同，其包括第一万向铰、第一移动副、第二万向铰，所述第二分支和第四分支的结构相同，其包括第三万向铰、第二移动副和第四万向铰；在第一分支中，所述第一万向铰的外侧转动副和所述基座的第一顶点连接，所述第一移动副的第一端和所述第一万向铰的内侧转动副连接，所述第一移动副的第二端和所述第二万向铰的内侧转动副连接，所述第二万向铰的外侧转动副和所述动平台的第一顶点连接；在第二分支中，所述第三万向铰的外侧转动副和所述基座的第二顶点连接，所述第二移动副的第一端和所述第三万向铰的内侧转动副连接，所述第二移动副的第二端和所述第四万向铰的内侧转动副连接，所述第四万向铰的外侧转动副和所述动平台的第二顶点连接；所述第一万向铰的外侧转动副的轴线和所述基座平面垂直，所述第一万向铰的内侧转动副的轴线和所述第二万向铰的内侧转动副的轴线平行，所述第一移动副的轴线分别与所述第一万向铰内侧转动副的轴线和所述第二万向铰内侧转动副的轴线垂直，所述第一分支的第二万向铰的外侧转动副和所述第三分支的第二万向铰外侧转动副的轴线共线；所述第二分支的第三万向铰的外侧转动副和所述第四分支的第三万向铰外侧转动副的轴线共线，所述第三万向铰的内侧转动副的轴线和所述第四万向铰的内侧转动副的轴线平行，所述第二移动副的轴线分别与所述第三万向铰内侧转动副的轴线和所述第四万向铰内侧转动副的轴线垂直，所述第四万向铰的外侧转动副的轴线和所述动平台平面垂直。


3.一种一类具有运动等效特性的含中间约束分支的二转一移并联机构，其包括基座、动平台、第一分支、第二分支、第三分支和第四分支，所述基座...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡波，赵金君，柏朋，谢腾飞，张达，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：河北;13