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两自由度球面运动并联机构制造技术

技术编号:26959892 阅读:24 留言:0更新日期:2021-01-05 23:37
本发明专利技术涉及一种两自由度球面运动并联机构,其包括固定连杆、末端连杆以及设置在固定连杆与末端连杆之间的两个对称运动分支,其中第一对称运动分支中的第一转动副、第一连杆、第二转动副、第二连杆和第三转动副构成RRR串联分支,第二对称运动分支中的第一圆柱副、第三连杆、第四转动副、第四连杆和第二圆柱副构成CRC串联分支,且固定连杆与末端连杆之间、第一连杆与第二连杆之间以及第三连杆与第四连杆之间均关于中间平面对称,且机构运动过程中固定连杆与末端连杆始终关于中间平面对称。本发明专利技术不仅可以实现完全对称的运动,末端连杆还可以实现绕中间平面上过转动中心的以任意一条直线为轴线的连续转动,具有结构简单,可操作性强等优点。

【技术实现步骤摘要】
两自由度球面运动并联机构
本专利技术属于并联机构
,特别涉及一种两自由度球面运动并联机构。
技术介绍
球面机构作为一类特殊的空间机构,当机构运动时,其构件上所有点在一个与固定点保持不变距离的球面上运动。球面机构具有结构简单、工作空间大等优点。球面两自由度机构可以实现沿球面曲线的运动,在食品、药品的包装,工艺产品的加工,球形物体的检测等方面应用广泛。现有的球面两自由度并联机构中,其输出运动都是机构上一点在球面上的移动,而很多情况需要末端连杆在球面上具有灵活的运动,且结构更简单的机构。
技术实现思路
针对以上情况,本专利技术提供了一种固定连杆与末端连杆通过第一对称运动分支和第二对称运动分支连接,在运动过程中固定连杆和末端连杆始终关于中间平面保持对称,并且末端连杆具有以球心为转动中心的两自由度球面运动并联机构。本专利技术采用的技术方案是,一种两自由度球面运动并联机构,其包括固定连杆、末端连杆以及设置在所述固定连杆与末端连杆之间的第一对称运动分支和第二对称运动分支,所述第一对称运动分支由第一转动副、第一连杆、第二转动副本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种两自由度球面运动并联机构,其特征在于,其包括固定连杆、末端连杆以及设置在所述固定连杆与末端连杆之间的第一对称运动分支和第二对称运动分支,/n所述第一对称运动分支由第一转动副、第一连杆、第二转动副、第二连杆和第三转动副构成RRR串联分支,所述第一连杆的第一端通过所述第一转动副与所述固定连杆的第一端相连,且所述第一连杆的第二端通过所述第二转动副与所述第二连杆的第一端相连,所述第二连杆的第二端通过所述第三转动副与所述末端连杆的第一端相连,且所述固定连杆、第一连杆以及第二连杆均呈弧形结构,所述固定连杆、第一连杆以及第二连杆所在平面的圆弧圆心在空间中均重合于一点,即第一球心,且所述第一转动副、第...

【技术特征摘要】
1.一种两自由度球面运动并联机构,其特征在于,其包括固定连杆、末端连杆以及设置在所述固定连杆与末端连杆之间的第一对称运动分支和第二对称运动分支,
所述第一对称运动分支由第一转动副、第一连杆、第二转动副、第二连杆和第三转动副构成RRR串联分支,所述第一连杆的第一端通过所述第一转动副与所述固定连杆的第一端相连,且所述第一连杆的第二端通过所述第二转动副与所述第二连杆的第一端相连,所述第二连杆的第二端通过所述第三转动副与所述末端连杆的第一端相连,且所述固定连杆、第一连杆以及第二连杆均呈弧形结构,所述固定连杆、第一连杆以及第二连杆所在平面的圆弧圆心在空间中均重合于一点,即第一球心,且所述第一转动副、第二转动副以及第三转动副的中心轴线均汇交于所述第一球心;
所述第二对称运动分支由第一圆柱副、第三连杆、第四转动副、第四连杆和第二圆柱副构成CRC串联分支,所述第三连杆的第一端通过所述第一圆柱副与所述固定连杆的第二端相连,且所述第三连杆的第二端通过所述第四转动副与所述第四连杆的第一端相连,所述第四连杆的第二端通过所述第二圆柱副与所述末端连杆的第二端相连,所述第四转动副中心轴线经过所述第一圆柱副转动副轴线与第二圆柱副转动副轴线的交点,过所述交点且同时与所述第一圆柱副中的移动副轴线和第二圆柱副中的移动副轴线垂直的直线不过所述第一球心。


2.根据权利要求1所述的两自由度球面运动并联机构,其特征在于,所述第二转动副轴线与所述第四转动副轴线间的连线、所述第四转动副轴线与所述第一球心间的连线以及所述第一球心与所述第二转动副轴线间的连线构成中间平面,所述固定连杆与末端连杆之间、所述第一对称运动分支中的第一连杆与第二连杆之间以及所述第二对称运动分支中的第三连杆与第四连杆之间均关于所述中间平面对称,且机构运动过程中所述固定连杆与末端连杆始终关于所述中间平面对称。


3.根据权利要求1所述的两自由度球面运动并联机构,其特征在于,所述第一球心为两自由度球面运动并联机构的转动中心。


4.根据权利要求1所述的两自由度球面运动并联机构,其特征在于,所述固定连杆所在平面的圆弧圆心、第一连杆所在平面的圆弧圆心、第二连杆所在平面的圆弧圆心以及末端连杆所在平面内的圆弧圆心均重合于所述第一球心,且所述固定连杆所在平面的圆弧半径、第一连杆所在平面的圆弧半径、第二连杆所在平面的圆弧半径以及末...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈子明陈雪婵赵坤严文江刘子轩赵琛宋井科王旭邓朋
申请(专利权)人:燕山大学
类型:发明
国别省市:河北;13

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