一种含柔顺关节的平面四杆机构实验装置制造方法及图纸

本发明专利技术是一种含柔顺关节平面四杆机构实验装置。本装置包括第一刚性杆，柔顺关节、第二刚性杆、第三刚性杆、固定铰链和电机。第一刚性杆的一端与固定端铰接，另一端与柔顺关节固连，第二刚性杆与柔顺铰链固连，第二刚性杆和第三刚性杆通过铰链连接。第三刚性杆与固定端铰接。第三刚性杆通过电机带动第三刚性杆旋转。该机构可以通过改变电机的转速、第三刚性杆的长短、第一刚性杆的初始角，实现含柔顺关节的平面四杆机构不同运动速度、不同初始角两种情况下的实验研究。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种实验装置，具体为一种含柔顺关节平面四杆机构实验装置。
技术介绍
柔顺机构(Compliant Mechanisms)是一种利用机构构件自身的柔性变形来完成运动和力的传递及转换的新型机构。同传统刚性机构相比，柔顺机构在降低成本和提高性能方面有许多优点，它能减少零件数目，缩短装配时间，简化制造过程，降低了机构的摩擦、磨损和噪声。因此，柔顺机构引起了学者们的广泛兴趣，成为世界范围内新兴的研究领域。从20世纪80年代后期开始，柔顺机构就开始引起了机械科学家和工程师们的高度重视，其研究成果已经在一些日常和有要求特殊的行业上开始应用，如日常用品、自行车、汽车、精密测量仪器等，尤其是在轻型、微型化领域有着广泛的应用前景，比如，在微机电系统 (MEMS)中，柔顺机构有着巨大的优势和潜力，它可以较大地提高MEMS中机械部分的尺寸微小化程度和机构的工作性能，从而大大促进MEMS领域的发展。柔顺关节是指关节通过本身的弹性变形来实现关节的转动。柔顺关节的由于不含有铰链使其在恶劣条件下变的更加可靠。人们已经设计出了含柔顺杆的四杆机构，等。近年来，人们又提出了含柔顺关节的2R串联机器人和3R串联机器人。目前，由于柔顺机构为机构学的新领域，同时对于柔顺关节的研究非常少，对含柔顺关节的平面四杆机构的实验装置目前还没有文献进行报道
技术实现思路
为了验证柔顺关节的实验性能，以及进一步深入探索柔含柔顺关节的平面四杆机构的的动力学特性和规律，本专利技术提供了一种含柔顺关节的平面四杆机构实验的装置，并设计了一种驱动装置，而且能够方便实现刚性杆的不同的初始转角可以实现含柔顺关节的平面四杆机构不同初试位置的实验要求。为了实现上述目的，本专利技术采取了如下技术方案。包括第一刚性杆、柔顺关节和第二刚性杆，第一刚性杆和固定端铰接，第一刚性杆和第二刚性杆通过柔顺关节固定连接，第二刚性杆和第三刚性杆通过铰链进行链接，第3刚性杆通过铰链与固定端铰接，伺服电机与圆盘的中心固结在一起，带动圆盘旋转。圆盘通过皮带与第三刚性杆的固定铰接端连接， 从而带动第三刚性杆的转动。第一刚性杆固定端的铰接心，第三刚性杆的固定端的铰接心和圆盘的中心在同一水平线上。本专利技术的有益效果是，在实验测试过程中，通过改变输入电机的转速，来实现主动杆的转速，可以实现柔顺关节在不同初始角情况下的变形。柔顺关节是一种新的连接方式， 由于没有铰链的存在使得可靠性增加，为实验结果更为精确提供保障。该套机构结构简单， 操作容易，成本低。附图说明图1本专利技术的结构示意中1、第一刚性杆，2、柔顺关节，3、第二刚性杆，4、第三刚性杆，5、皮带，6、圆盘， 7、伺服电机。具体实施例方式下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明本实施例包括第一刚性杆、柔顺关节、第二刚性杆、第三刚性杆、圆盘和伺服电机。 通过改变第三刚性杆的转角，可以测试柔顺关节的变化范围。伺服电机和第三刚性杆，为实验提供力和运动；该机构可以通过改变电机的转速， 第三刚性杆的长短，第二刚性杆的的初始角，实现柔顺关节四杆机构不同运动速度，不同初试角两种情况下的实验研究。下面对其进行详细说明。如图1所示，本实施例中的含柔顺关节四杆机构包括刚性杆1、柔顺关节、刚性杆 3。其中刚性杆1的左端与固定端是通过铰链连接，可以旋转。刚性杆1的右端与柔顺关节2的左端是固定连接在一起的，两者之间不可以旋转。柔顺关节2的右端与刚性杆3是通过铰链连接，两者之间不可以旋转。刚性杆3和刚性杆4通过铰链连接。刚性连杆5与固定端铰接，电机带动圆盘6旋转，圆盘通过皮带带动刚性杆5旋转。伺服电机8与圆盘7 的中心固接在一起。刚性杆1的固定端的中心、刚性杆4的固定端的中心，圆盘的中心在同一水平线上本实施例中柔顺关节参考尺寸为初始角120° ；厚度0. 3mm,宽度3mm。柔顺关节并不唯一，可以更换不同尺寸的柔顺关节进行实验。本实施例是采用伺服电机进行驱动，从而实现柔顺关节在不同转角下的运动，刚性杆4在一个较大的输入范围内运动，并且可以实现柔顺关节不同转角的实验要求。本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种含柔顺关节的平面四杆机构实验装置，其特征在于：包括三个刚性杆、一个柔顺关节、圆盘和电机；所述含柔顺平面四杆机构机构包括刚性杆、柔顺关节、刚性杆，电机。第一刚性杆与固定端铰接，第一刚性杆与第二刚性杆通过柔顺关节固连，第二刚性杆与第三刚性杆通过铰链连接，第三刚性杆与固定端铰接，第三刚性杆通过电机带动转动；第一刚性杆固定端的铰接心，第三刚性杆的固定铰接心和圆盘的中心在同一水平线上。

【技术特征摘要】
1. 一种含柔顺关节的平面四杆机构实验装置，其特征在于包括三个刚性杆、一个柔顺关节、圆盘和电机；所述含柔顺平面四杆机构机构包括刚性杆、柔顺关节、刚性杆，电机。第一刚性杆与固定端铰接，第一刚性杆...

【专利技术属性】
技术研发人员：佀国宁，
申请(专利权)人：佀国宁，
类型：发明
国别省市：11