【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及机器人领域，具体涉及一种两平移自由度并联调姿机构。
技术介绍
1、在很多大形装备的重载调姿场合中，常需要其具有两到三个平移自由度的调姿能力。并联机构相比于串联机构具有承载能力高、刚度大、动力性能好等优点，而少自由度并联机构仅保留了任务空间需要的自由度，具有成本低、易于控制等优势，因此适用于重载调姿场合。
2、公开号cn115351771a所公开的一种两平移并联机器人，包括动平台、定平台、简单支链一和简单支链二，其运动副全部由转动副组成。该专利技术提供了一种单回路、两自由度驱动或单自由度驱动但仍能产生两平移运动的并联机构，且转动副数目最少，易满足高速度高精度需求。但该机构承载能力较差，刚度不强。
3、申请号cn202110807407.5所公开的一种高刚度三平移冗余，包括固定平台、动平台和四个支链单元，每个支链单元包括第一连杆、第二连杆、第三连杆和第四连杆。该并联机构通过四个支链单元中的共八个驱动副，以冗余驱动的方式实现空间三个方向的平移运动，具有较好的刚度。然而机构的运动控制较为复杂，且支链单元中包含被动的移动副，在承受较大的偏心转矩时，连接动平台的被动移动副容易出现运动卡滞现象。
4、申请号cn201811201091.x所公开的一种零耦合度的三平移并联机构操作手，包括固定平台、运动平台、第一混合支链和第二混合支链，其中第一混合支链由三个平行四边形子链构成，第二混合支链由两个共用球铰的支链组成。该并联机构耦合度为零，有解析的运动学正解，易于控制。但单个混合支链中的运动副数目较多
5、公开号cn110576426a所公开的一种三平移并联机构，包括动平台、定平台和三个运动支链，其中第二运动支链和第三运动支链相对于动平台对称设置，第一运动支链设置在第二运动支链和第三运行支链的中间位置。该机构具有运动副配置简单、运动耦合性低、运动学正反解求解容易、容易控制、刚性好等优势。但当动平台承受较大的偏心转矩时，驱动副需要承受较大的关节约束反力，在重载场景的使用时不利于发挥其性能。
6、综上，适用于大负载、大偏心的两平移并联调姿机构需要具备结构紧凑，调姿范围大，刚度高且承载能力强的优点，而目前少有适用于大负载、大偏心的两平移并联调姿机构的研究，因此亟需提出一种新的并联调姿机构。
技术实现思路
1、为了解决上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种两平移自由度并联调姿机构，其具有两平移自由度，相对于现有的常规两自由度并联机构，该机构承载能力强，工作空间大，两平移运动完全解耦，控制算法简单。
2、具体地，本专利技术提供一种两平移自由度并联调姿机构，其包括定平台、动平台以及连接动平台和定平台之间的四条约束支链和四条驱动支链；所述动平台为圆形板，定平台为l形板且l形板的长板与所述动平台平行设置；
3、所述四条约束支链包括结构相同的第一约束支链、第二约束支链、第三约束支链以及第四约束支链，第一约束支链、第二约束支链、第三约束支链以及第四约束支链均包括连杆以及两端的虎克铰，连杆两端分别通过虎克铰与动平台和定平台连接，所述虎克铰的第一轴线平行于l形板的长板，所述虎克铰的第二轴线平行于l形板的短板；第一约束支链和第二约束支链两端虎克铰的第二轴线共线，第三约束支链和第四约束支链两端虎克铰的第二轴线共线；
4、所述四条驱动支链包括第一驱动支链、第二驱动支链、第三驱动支链以及第四驱动支链，所述第一驱动支链与第二驱动支链结构相同且为水平布置，所述第三驱动支链与第四驱动支链结构相同且为竖直布置；第一驱动支链、第二驱动支链、第三驱动支链以及第四驱动支链均包括第一连杆、第二连杆以及分别设置在第一连杆和第二连杆端部的虎克铰，所述第一连杆与第二连杆之间借助于圆柱副连接，第一驱动支链、第二驱动支链、第三驱动支链以及第四驱动支链的第一连杆的外端部借助于虎克铰与动平台连接，第一驱动支链和第二驱动支链的第二连杆的外端部通过虎克铰分别与定平台的l形板的长板连接，第三驱动支链和第四驱动支链的第二连杆的外端部通过虎克铰分别与定平台的l形板的短板连接；
5、第一驱动支链和第二驱动支链两端虎克铰的第一轴线共线且平行于l形板的长板；第三驱动支链和第四驱动支链两端虎克铰的第一轴线共线且平行于l形板的短板；四条驱动支链与动平台连接的虎克铰中心与四条约束支链与动平台连接的虎克铰中心共面，并且四条驱动支链与l形板连接的虎克铰中心和四条约束支链与l形板连接的虎克铰中心共面；第一驱动支链中心轴线平行于第一约束支链与第二约束支链组成的平面；第二驱动支链中心轴线平行于第三约束支链与第四约束支链组成的平面；第三驱动支链中心轴线平行于第二约束支链与第三约束支链组成的平面；第四驱动支链中心轴线平行于第一约束支链与第四约束支链组成的平面。
6、优选地，所述四条约束支链在定平台上的四个铰点呈长方形分布。
7、优选地，四条约束支链与四条驱动支链与动平台连接的所有虎克铰均位于同一平面。
8、优选地，四条约束支链与l形板连接的虎克铰以及第一驱动支链和二驱动支链与定平台l形板连接的虎克铰均位于同一平面上。
9、优选地，第三驱动支链和第四驱动支链与l形板连接的虎克铰位于同一平面上。
10、优选地，四条驱动支链的圆柱副上分别设置有移动驱动，用于实现动平台的纵移及横移两个自由度的调整。
11、优选地，第一驱动支链和第二驱动支链驱动x方向移动，第三驱动支链和第四驱动支链驱动y方向移动。
12、优选地，x方向与y方向移动量的求解方程如下所示：
13、
14、
15、式中，h表示约束支链的长度，a表示驱动支链在定平台的投影长度，l1为第一驱动支链和第二驱动支链的长度，l2为第三驱动支链和第四驱动支链的长度。
16、与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：
17、(1)本专利技术提供一种两平移自由度并联调姿机构，其具有两平移自由度，相对于现有的常规两自由度并联机构，该机构承载能力强，工作空间大，两平移运动能够完全解耦，控制算法简单，使用时可以解耦后对两个方向的移动进行单独精确控制，降低了非完全解耦算法的冗余性且具有更好的承载能力及大空间工作能力，适用于多种工作场景。
18、(2)本专利技术的约束支链与驱动支链分离，约束支链的强弱会影响驱动支链的受力，从而能够避免实际过程中驱动支链承受较大的力和力矩。
19、(3)本专利技术的定平台设置为l形板，l形板的长板和短板分别连接两根驱动支链，从而是驱动支链一组为水平布置，一组为垂直布置，为完全解耦的移动量控制奠定了基础。
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1.一种两平移自由度并联调姿机构，其特征在于：其包括定平台、动平台以及连接动平台和定平台之间的四条约束支链和四条驱动支链；所述动平台为圆形板，定平台为L形板且L形板的长板与所述动平台平行设置；
2.根据权利要求1所述的两平移自由度并联调姿机构，其特征在于：所述四条约束支链在定平台上的四个铰点呈长方形分布。
3.根据权利要求1所述的两平移自由度并联调姿机构，其特征在于：四条约束支链与四条驱动支链与动平台连接的所有虎克铰均位于同一平面。
4.根据权利要求1所述的两平移自由度并联调姿机构，其特征在于：四条约束支链与L形板连接的虎克铰以及第一驱动支链和二驱动支链与定平台L形板连接的虎克铰均位于同一平面上。
5.根据权利要求1所述的两平移自由度并联调姿机构，其特征在于：第三驱动支链和第四驱动支链与L形板连接的虎克铰位于同一平面上。
6.根据权利要求1所述的两平移自由度并联调姿机构，其特征在于：四条驱动支链的圆柱副上分别设置有移动驱动，用于实现动平台的纵移及横移两个自由度的调整。
7.根据权利要求1所述的两平移自由度并联
8.根据权利要求7所述的两平移自由度并联调姿机构，其特征在于：x方向与y方向移动量的求解方程如下所示：
...【技术特征摘要】
1.一种两平移自由度并联调姿机构，其特征在于：其包括定平台、动平台以及连接动平台和定平台之间的四条约束支链和四条驱动支链；所述动平台为圆形板，定平台为l形板且l形板的长板与所述动平台平行设置；
2.根据权利要求1所述的两平移自由度并联调姿机构，其特征在于：所述四条约束支链在定平台上的四个铰点呈长方形分布。
3.根据权利要求1所述的两平移自由度并联调姿机构，其特征在于：四条约束支链与四条驱动支链与动平台连接的所有虎克铰均位于同一平面。
4.根据权利要求1所述的两平移自由度并联调姿机构，其特征在于：四条约束支链与l形板连接的虎克铰以及第一驱动支链和二驱动支链与定平台l形...
【专利技术属性】
技术研发人员：许允斗，王宇，仇粲，吴佳斌，王秀，胡凯东，姚建涛，赵永生，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：
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