[发明专利]一种空间并联机构的被动重力补偿支链

权利要求书

1.一种空间并联机构的被动重力补偿支链，其特征在于：包括配重（1）、双向同步伸缩支链（2）、中间胡克铰（3）和球铰（4），所述双向同步伸缩支链（2）的外杆中段通过中间胡克铰（3）与空间并联机构的静平台连接，中间胡克铰（3）的转动中心与静平台的几何中心重合，所述配重（1）固定连接在双向同步伸缩支链（2）的一端，双向同步伸缩支链（2）的另一端通过球铰（4）与并联机构的动平台连接；配重（1）的质心、中间胡克铰（3）的转动中心和球铰（4）的转动中心三点共线，且配重（1）的质心和球铰（4）的转动中心到胡克铰（3）的转动中心的距离相等，所述双向同步伸缩支链（2）的具体传动结构有如下两种：

第一种：双向同步伸缩支链（2）包括两端开口的外杆（2-8），在外杆（2-8）一侧内壁上安装直线导轨（2-3），另一侧内壁上安装联轴器（2-2），在联轴器（2-2）的两端连接有旋向相反的第一滚珠丝杠（2-6）和第二滚珠丝杠（2-10），安装在第一滚珠丝杠（2-6）上的第一丝杠螺母（2-7）和安装在直线导轨（2-3）上的第一导轨滑块（2-4）固定连接，安装在第二滚珠丝杠（2-10）上的第二丝杠螺母（2-9）和安装在直线导轨（2-3）上的第二导轨滑块（2-1）固定连接，安装在第一滚珠丝杠（2-6）外部的第一内杆（2-5）一端与第一丝杠螺母（2-7）固定连接，另一端伸出外杆（2-8）的一端开口，安装在第二滚珠丝杠（2-10）外部的第二内杆（2-11）一端与第二丝杠螺母（2-9）固定连接，另一端伸出外杆（2-8）的另一端开口；当动平台通过球铰（4）拖动第二内杆（2-11）伸出时，第二丝杠螺母（2-9）将直线运动转换为第二滚珠丝杠（2-10）相对于外杆（2-8）的转动，转动通过联轴器（2-2）传递给第一滚珠丝杠（2-6），第一滚珠丝杠（2-6）将第一丝杠螺母（2-7）推出，将转动再次转变为直线运动，即第一内杆（2-5）同步伸出；相反的，当动平台通过球铰（4）拖动第二内杆（2-11）缩回时，运动会逐级传递，最终表现为第一内杆（2-5）的同步缩回;

第二种：双向同步伸缩支链（2）包括两端开口的外杆（2-18），在外杆（2-18）一侧内壁上安装直线导轨（2-13），直线导轨（2-13）上安装第一滑块（2-12）

和第二滑块（2-14），第一内杆（2-21）一端与第一滑块（2-12）固定连接，另一端伸出外杆（2-18）的一端开口，第二内杆（2-16）一端与第二滑块（2-14）固定连接，另一端伸出外杆（2-18）的另一端开口，绳索（2-19）一端固结于第二内杆（2-16）端处的外杆（2-18）内壁上，另一端依次绕过第二内杆滑轮（2-17）、外杆滑轮（2-15）和第一内杆滑轮（2-20），最后固结于靠近第二内杆（2-16）的外杆（2-18）内壁上；当动平台拖动第一内杆（2-21）相对外杆（2-18）伸出时，绳索（2-19）收紧，第二内杆（2-16）同步伸出；相反，当动平台拖动第一内杆（2-21）相对外杆（2-18）缩回时，绳索（2-19）放松，第二内杆（2-16）连接配重机构依靠重力同步缩回。

2.根据权利要求1所述的一种空间并联机构的被动重力补偿支链，其特征在于：所述配重（1）的质量根据机构负载调节。

3.根据权利要求1或2所述的一种空间并联机构的被动重力补偿支链，其特征在于：所述双向同步伸缩支链（2）第一种结构中，在外杆（2-8）内壁安装直线导轨（2-3）,且在外杆两端开口处安装导向块。

4.根据权利要求1或2所述的一种空间并联机构的被动重力补偿支链，其特征在于：所述双向同步伸缩支链（2）第二种结构中，在外杆（2-18）内壁安装直线导轨（2-13），且在外杆两端开口处安装导向块。