一种无耦合二移动一转动三自由度空间并联机构制造技术

一种无耦合二移动一转动三自由度空间并联机构，由动、静平台和联接两平台的三条支路组成，从静平台到动平台，第一条支路由一移动副和与该移动副垂直的一圆柱副串联而成；第二条支路由一圆柱副和与该圆柱副轴线平行的两个转动副顺序串联而成；第三条支路由一圆柱副、与该圆柱副轴线平行的两个转动副以及与前两个转动副轴线垂直的一个转动副顺序串联而成；三条支路分别位于静平台上的运动副轴线两两相互垂直，使三条支路成空间正交配置；第一条支路中位于动平台上的圆柱副轴线，与第二条支路中位于动平台上的转动副轴线重合，而与第三条支路中位于动平台的转动副轴线平行；控制静平台上主动副的线性输入，动平台可实现二维移动和一维转动输出。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机器人、机床等的末端执行机构，尤其涉及一种可用于并联机器人和虚轴数控机床的无耦合二移动一转动三自由度空间并联机构。
技术介绍
并联机构一般由动平台、定平台和2-6条支路组成。相对于串联机构，并联机构具有刚度大、承载能力强、精度高、自重负荷比小等优点。而少自由度并联机构相对于6自由度并联机构来说，又具有结构简单，造价低，运动学求解相对简单等特点。因而少自由度并联机构在工业机器人、虚轴数控并联机床、坐标测量机、运动模拟器及医用机器人等行业有着广阔的应用前景。对于一般的并联机构来说，机构运动学耦合性都很强，如著名的Delta机构，该机构由12个球副、3个转动副和14个杆件组成，结构较为复杂，运动学求解繁琐。而后，Tsai在Delta机构的基础上设计了一种新型三维移动并联机构(美国专利，No.5656905，公开日为1997年8月12日)，虽然结构相对与前者简单，但是其运动学求解为八次，耦合性较强，使得在轨迹规划和精度控制方面非常困难。我国学者也构造了多种新型二维移动一维转动空间并联机构，并申请了国家专利技术专利。如专利号200410064955.X(专利技术名称：用于虚轴数本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无耦合二移动一转动三自由度空间并联机构，其特征在于：该机构由静平台（１）、动平台（２）以及联接静平台（１）和动平台（２）的三条支路组成；从静平台（１）到动平台（２）之间，第一条支路是由一移动副（Ｐ↓［１］）和一个与该移动副（Ｐ↓［１］）垂直的圆柱副（Ｃ↓［２］）顺序串联而成，两运动副之间通过构件（３）连接；第二条支路是由一圆柱副（Ｃ↓［３］）和与该圆柱副（Ｃ↓［３］）轴线平行的两个转动副（Ｒ↓［４］）和（Ｒ↓［５］）顺序串联而成，所述顺序运动副两两相邻之间分别通过构件（４）、构件（５）连接；第三条支路是由一圆柱副（Ｃ↓［６］）和与该圆柱副（Ｃ↓［６］）轴线平行的两个转动副（Ｒ↓［７］）和（...

【技术特征摘要】
1.一种无耦合二移动一转动三自由度空间并联机构，其特征在于：该机构由静平台(1)、动平台(2)以及联接静平台(1)和动平台(2)的三条支路组成；从静平台(1)到动平台(2)之间，第一条支路是由一移动副(P1)和一个与该移动副(P1)垂直的圆柱副(C2)顺序串联而成，两运动副之间通过构件(3)连接；第二条支路是由一圆柱副(C3)和与该圆柱副(C3)轴线平行的两个转动副(R4)和(R5)顺序串联而成，所述顺序运动副两两相邻之间分别通过构件(4)、构件(5)连接；第三条支路是由一圆柱副(C6)和与该圆柱副(C6)轴线平行的两个转动副(R7)和(R8)以及与所述转动副(R8)轴线垂直的另一个转动副(R9)顺序串联而成，所述顺序运动副两两相邻之间分别通过构件(6)、(7)和(8)连接；其中，第一、第二、第三条支路中分别对应位于静平台(1)上的移动副(P1)、圆柱副(C3)轴线、圆柱副(C6)轴线两两相互垂直，使三条支路在静平台上呈空间正交配置；动平台(2)上，第一条支路位于动平台上的圆柱副(C2)轴线，与第二条支路中位于动平台上的转动副(R5)...

【专利技术属性】
技术研发人员：张彦斌，吴鑫，徐红玉，何晓玲，
申请(专利权)人：河南科技大学，
类型：发明
国别省市：41[中国|河南]