多位姿输出的并联装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于机构学及机器人领域，涉及一种多位姿输出的并联装置，包括共享混合支链、一般支链一及一般支链二，共享混合支链包含的空间子并联机构由支链一和支链二并联连接而成；支链一由移动副一、转动副一、转动副二及转动副三依次串联构成；支链二由移动副二、转动副四及转动副五依次串联构成；本发明专利技术的多位姿输出的并联装置其一般支链一II或一般支链二III与共享混合支链I并联连接后，均可视为一个三自由度、零耦合度的独立并联机构单元，每个单元能产生沿O

【技术实现步骤摘要】
多位姿输出的并联装置


[0001]本专利技术属于机构学及机器人领域，涉及一种多位姿输出的并联装置。

技术介绍

[0002]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，使其在医疗机器人、力/力矩传感器、重载操作、工业机器人、增材制造、运动模拟器、微纳操作等领域得到了广泛应用。
[0003]但随着现代科技的发展，在极端作业、医疗康复、太空探索、智能制造等领域越来越希望机器具有更高的柔性。在这种背景下，传统机构由于拓扑结构与机构活动度的单一性，很难满足人工智能和机器人等领域日益发展的需求，这就需要对构成机器的机构进行创新设计，对传统机构概念与设计进行彻底变革，以满足多变环境、工况和任务需求。因此，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、可重构运动平台等综合了一些特色鲜明的可重构并联机构，但由驱动副控制、动平台可重构、多模式输出的并联机构仍然比较少。
[0004]因此，为满足工业生产需求，有必要专利技术新的、结构简单、可独立控制的可重构动平台多模式并联机构。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是：为了解决现有技术中的不足，现提供一种驱动副控制、动平台可重构、多位姿输出的并联装置，它具有结构简单、控制方便、耦合度为零，运动学正解和动力学求解比较容易等优点。
[0006]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种多位姿输出的并联装置，包括共享混合支链、一般支链一及一般支链二，所述共享混合支链包含的空间子并联机构由支链一和支链二并联连接而成；所述支链一由移动副一、转动副一、转动副二及转动副三依次串联构成；移动副一的移动方向、转动副一的轴线、转动副二的轴线及转动副三的轴线均与Y轴方向平行；所述支链二由移动副二、转动副四及转动副五依次串联构成，转动副四的轴线和转动副五的轴线均与X轴方向平行，转动副三通过输出杆连接转动副五，所述输出杆上连接有轴线均与Z轴方向平行的转动副六和转动副七；所述移动副一和移动副二均为驱动副，并设置在静平台上,移动副一的移动方向和移动副二的移动方向在同一条直线上；
[0007]所述转动副六与右动平台的左端连接，所述右动平台和所述一般支链一位于共享混合支链的右侧，所述一般支链一的一端连接于静平台，另一端连接于右动平台的右端，并用于使得右动平台具有沿Y轴方向平移、沿Z轴方向平移及绕Z轴转动的输出运动；
[0008]所述转动副七与左动平台的右端连接，所述左动平台和所述一般支链二均位于共享混合支链的左侧，所述一般支链二的一端连接于静平台，另一端连接于左动平台的左端，并用于使得左动平台具有沿Y轴方向平移、沿Z轴方向平移及绕Z轴转动的输出运动；
[0009]所述一般支链一和一般支链二均包含有设置于静平台上并作为驱动副的移动副。
[0010]进一步地，所述一般支链一由移动副三、转动副十二、转动副八、转动副九及转动副十三依次串联构成；所述移动副三设置于静平台上，且为驱动副；所述移动副三的移动方向与Y轴方向平行；所述转动副十二的轴线和转动副八的轴线均与X轴方向平行；所述转动副九的轴线及转动副十三的轴线均与Z轴方向平行；所述转动副十三与右动平台的右端连接；
[0011]所述一般支链二由移动副四、转动副十四、转动副十、转动副十一、转动副十五依次串联构成；所述移动副四设置于静平台上，且为驱动副；所述移动副四的移动方向与Y轴方向平行；所述转动副十四的轴线和转动副十的轴线均与X轴方向平行；所述转动副十一的轴线及转动副十五的轴线均与Z轴方向平行；所述转动副十五与左动平台的左端连接。
[0012]进一步地，所述一般支链一由移动副三、转动副十二、转动副八、转动副九及转动副十三依次串联构成；所述移动副三设置于静平台上，且为驱动副；所述移动副三的移动方向与Y轴方向平行；所述转动副八的轴线和转动副九的轴线均与X轴方向平行；所述转动副十二的轴线和转动副十三的轴线均与Z轴方向平行；所述转动副十三与右动平台的右端连接；
[0013]所述一般支链二由移动副四、转动副十四、转动副十、转动副十一、转动副十五依次串联构成；所述移动副四设置于静平台上，且为驱动副；所述移动副四的移动方向与Y轴方向平行；所述转动副十的轴线及转动副十一的轴线均与X轴方向平行；所述转动副十四的轴线及转动副十五的轴线均与Z轴方向平行；所述转动副十五与左动平台的左端连接。
[0014]进一步地，所述一般支链一II由移动副三、转动副十二、转动副八、转动副九及转动副十三依次串联构成；所述移动副三设置于静平台上，且为驱动副；所述移动副三的移动方向与Y轴方向平行；所述转动副十二的轴线和转动副八的轴线均与Z轴方向平行；所述转动副九的轴线及转动副十三的轴线均与X轴方向平行；所述转动副十三与右动平台的右端连接；
[0015]所述一般支链二由移动副四、转动副十四、转动副十、转动副十一、转动副十五依次串联构成；所述移动副四设置于静平台上，且为驱动副；所述移动副四的移动方向与Y轴方向平行；所述转动副十四的轴线和转动副十的轴线均与Z轴方向平行；所述转动副十一的轴线及转动副十五的轴线均与X轴方向平行；所述转动副十五与左动平台的左端连接。
[0016]进一步地，所述一般支链一II由移动副三、转动副十二、转动副八、转动副九及转动副十三依次串联构成；所述移动副三设置于静平台上，且为驱动副；所述移动副三的移动方向与Y轴方向平行；所述转动副十二的轴线、转动副八的轴线及转动副九的轴线均与X轴方向平行；所述转动副十三的轴线与Z轴方向平行；所述转动副十三与右动平台的右端连接；
[0017]所述一般支链二由移动副四、转动副十四、转动副十、转动副十一、转动副十五依次串联构成；所述移动副四设置于静平台上，且为驱动副；所述移动副四的移动方向与Y轴方向平行；所述转动副十四的轴线、转动副十的轴线及转动副十一的轴线均与X轴方向平行；所述转动副十五的轴线与Z轴方向平行；所述转动副十五与左动平台的左端连接。
[0018]进一步地，所述一般支链一为一条无约束支链，由移动副三、球副一和球副二依次串联组成；所述移动副三设置于静平台上，且为驱动副；球副二连接右动平台的右端；
[0019]所述一般支链二为一条无约束支链，由移动副四、球副三和球副四依次串联组成；所述移动副四设置于静平台上，且为驱动副；球副四连接左动平台的左端。
[0020]进一步地，所述一般支链一由移动副三、转动副十二、转动副八、转动副九及转动副十三依次串联构成；所述移动副三设置于静平台上，且为驱动副；所述移动副三的移动方向与Y轴方向平行；所述转动副八的轴线和转动副九的轴线均与X轴方向平行；所述转动副十二的轴线和转动副十三的轴线均与Z轴方向平行；所述转动副十三与右动平台的右端连接；
[0021]所述一般支链二由移动副四、转动副十四、转动副十、转动副十一、转动副十五依次串联构成；所述移动副四设置于静平台上，且为驱动副；所述移动副四的移动方向本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多位姿输出的并联装置，包括共享混合支链(I)、一般支链一(II)及一般支链二(III)，其特征在于：所述共享混合支链(I)包含的空间子并联机构由支链一和支链二并联连接而成；所述支链一由移动副一(P
11
)、转动副一(R
12
)、转动副二(R
13
)及转动副三(R
14
)依次串联构成；移动副一(P
11
)的移动方向、转动副一(R
12
)的轴线、转动副二(R
13
)的轴线及转动副三(R
14
)的轴线均与Y轴方向平行；所述支链二由移动副二(P
21
)、转动副四(R
22
)及转动副五(R
23
)依次串联构成，转动副四(R
22
)的轴线和转动副五(R
23
)的轴线均与X轴方向平行，转动副三(R
14
)通过输出杆(2)连接转动副五(R
23
)，所述输出杆(2)上连接有轴线均与Z轴方向平行的转动副六(R
0a
)和转动副七(R
0b
)；所述移动副一(P
11
)和移动副二(P
21
)均为驱动副，并设置在静平台(0)上,移动副一(P
11
)的移动方向和移动副二(P
21
)的移动方向在同一条直线上；所述转动副六(R
0a
)与右动平台(1
‑
1)的左端连接，所述右动平台(1
‑
1)和所述一般支链一(II)位于共享混合支链(I)的右侧，所述一般支链一(II)的一端连接于静平台(0)，另一端连接于右动平台(1
‑
1)的右端，并用于使得右动平台(1
‑
1)具有沿Y轴方向平移、沿Z轴方向平移及绕Z轴转动的输出运动；所述转动副七(R
0b
)与左动平台(1
‑
2)的右端连接，所述左动平台(1
‑
2)和所述一般支链二(III)均位于共享混合支链(I)的左侧，所述一般支链二(III)的一端连接于静平台(0)，另一端连接于左动平台(1
‑
2)的左端，并用于使得左动平台(1
‑
2)具有沿Y轴方向平移、沿Z轴方向平移及绕Z轴转动的输出运动；所述一般支链一(II)和一般支链二(III)均包含有设置于静平台(0)上并作为驱动副的移动副。2.根据权利要求1所述的多位姿输出的并联装置，其特征在于：所述一般支链一(II)由移动副三(P
31
)、转动副十二(R
32
)、转动副八(R
33
)、转动副九(R
34
)及转动副十三(R
35
)依次串联构成；所述移动副三(P
31
)设置于静平台(0)上，且为驱动副；所述移动副三(P
31
)的移动方向与Y轴方向平行；所述转动副十二(R
32
)的轴线和转动副八(R
33
)的轴线均与X轴方向平行；所述转动副九(R
34
)的轴线及转动副十三(R
35
)的轴线均与Z轴方向平行；所述转动副十三(R
35
)与右动平台(1
‑
1)的右端连接；所述一般支链二(III)由移动副四(P
41
)、转动副十四(R
42
)、转动副十(R
43
)、转动副十一(R
44
)、转动副十五(R
45
)依次串联构成；所述移动副四(P
41
)设置于静平台(0)上，且为驱动副；所述移动副四(P
41
)的移动方向与Y轴方向平行；所述转动副十四(R
42
)的轴线和转动副十(R
43
)的轴线均与X轴方向平行；所述转动副十一(R
44
)的轴线及转动副十五(R
45
)的轴线均与Z轴方向平行；所述转动副十五(R
45
)与左动平台(1
‑
2)的左端连接。3.根据权利要求1所述的多位姿输出的并联装置，其特征在于：所述一般支链一(II)由移动副三(P
31
)、转动副十二(R
32
)、转动副八(R
33
)、转动副九(R
34
)及转动副十三(R
35
)依次串联构成；所述移动副三(P
31
)设置于静平台(0)上，且为驱动副；所述移动副三(P
31
)的移动方向与Y轴方向平行；所述转动副八(R
33
)的轴线和转动副九(R
34
)的轴线均与X轴方向平行；所述转动副十二(R
32
)的轴线和转动副十三(R
35
)的轴线均与Z轴方向平行；所述转动副十三(R
35
)与右动平台(1
‑
1)的右端连接；所述一般支链二(III)由移动副四(P
41
)、转动副十四(R
42
)、转动副十(R
43
)、转动副十一(R
44
)、转动副十五(R
45
)依次串联构成；所述移动副四(P
41
)设置于静平台(0)上，且为驱动
副；所述移动副四(P
41
)的移动方向与Y轴方向平行；所述转动副十(R
43
)的轴线及转动副十一(R
44
)的轴线均与X轴方向平行；所述转动副十四(R
42
)的轴线及转动副十五(R
45
)的轴线均与Z轴方向平行；所述转动副十五(R
45
)与左动平台(1
‑
2)的左端连接。4.根据权利要求1所述的多位姿输出的并联装置，其特征在于：所述一般支链一II由移动副三(P
31
)、转动副十二(R
32
)、转动副八(R
33

【专利技术属性】
技术研发人员：沈惠平，杜中秋，李菊，李涛，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：