[发明专利]一种新型面对称两转动并联机构

说明书

技术领域

本发明涉及两转动并联机构，主要涉及一种具有面对称结构的两转动并联机构。

背景技术

两转动并联机构在工业领域具有广泛的应用前景，可用于星间链路卫星的定位追踪装置，机器人肩/腕关节，微创手术机器手等。上述应用均要求转动并联机构具有一定的刚度性能和结构对称性。

目前，已提出的并联机构主要存在以下不足：1)已提出的两转动并联机构结构复杂，结构不具有对称性，如专利CN 102294693 A中所述机构由多条支链组成，结构复杂，且支链组成包含复杂铰链，结构不具有对称性；2)已有机构无法提供足够的刚度以完成所需操作，如专利CN 102126212 A和CN 103624559 A所描述的机构结构特征可等同为一类平面机构，其无法为机构法线方向提供足够的支撑刚度，故其无法支撑卫星，机器人手臂等完成所需追踪定位操作。

综上所述，现有的两转动并联机构均存在不足，无法满足上述应用领域的要求。

发明内容

本发明的目的在于克服已有技术的不足，提供一种具有对称结构的刚度性能优越的并且可以支撑卫星，机器人手臂等完成追踪定位等操作的一种新型面对称两转动并联机构。

本发明的一种新型面对称两转动并联机构，它包括静平台、动平台和连接动、静平台的第一主动支链、第二主动支链、第三主动支链及从动支链，三条主动支链相对静平台中心轴线成120度对称分布，在所述静平台外圆周上设置有环形导轨；

所述第一主动支链与所述第二主动支链具有相同的机械结构，均包括滑块，所述静平台的环形导轨与滑块滑动连接，所述滑块通过安装在滑块上的静平台转动副与下连杆一端转动连接，所述下连杆另一端通过中间转动副与上连杆一端转动连接，所述上连杆另一端通过动平台虎克铰链与动平台转动连接，所述第一主动支链的静平台转动副轴线、中间转动副轴线和动平台虎克铰链远架轴线彼此平行，所述第二主动支链的静平台转动副轴线、中间转动副轴线和动平台虎克铰链远架轴线彼此平行，两个动平台虎克铰链近架轴线与静平台中心线汇交于动平台中心点；

所述的第三主动支链包括固定在静平台上的第三静平台转动副，所述的第三静平台转动副与第三下连杆一端转动连接，所述第三下连杆另一端通过第三中间转动副与第三上连杆一端转动连接，所述第三上连杆另一端通过第三虎克铰链与动平台转动连接，所述第三静平台转动副轴线、第三中间转动副轴线和第三虎克铰链远架轴线彼此平行，所述第三虎克铰链近架轴线通过动平台中心点；

所述从动支链包括固定在所述静平台上的从动转动副，所述的静平台通过从动转动副与从动虎克铰链转动连接，所述从动虎克铰链的近架轴两端与动平台内环壁转动连接，所述从动虎克铰链中心点与动平台中心点重合，所述从动转动副轴线与静平台中心轴线重合。

本发明的优点：

本发明的面对称两转动并联机构三条主动支链相对静平台中心线成120度对称分布，各支链内部转动中心点彼此重合，移动能力彼此抵消，机构运动学性能及动态性能具有对称性，机构从动支链连接静平台与动平台，当动平台承受铅垂方向的力时，从动支链可以提供支撑力，具有从动支链的机构与不具有从动支链的机构相比有更好的刚度。可以为机构提供优越的铅垂方向的刚度性能，可应用于卫星追踪定位，机器人肩/腕关节姿态调整等场合。

附图说明

图1是本发明的一种新型面对称两转动并联机构的结构示意图；

图2是图1所示的机构的第一主动支链和第二主动支链的结构示意图；

图3是图1所示的机构的第三主动支链的结构示意图；

附图标记：静平台1 第一主动支链2 第二主动支链3 第三主动支链4 从动支链5 动平台6 从动转动副7 从动虎克铰链8 滑块9 静平台转动副10 下连杆11 中间转动副12 上连杆13 动平台虎克铰链14 第三静平台转动副15 第三下连杆16 第三中间转动副17 第三上连杆18 第三虎克铰链19 静平台中心点O 动平台中心点P 静平台中心轴线a 静平台转动副轴线b 中间转动副轴线c 动平台虎克铰链远架轴线d 动平台虎克铰链近架轴线e 第三静平台转动副轴线f 第三中间转动副轴线g 第三虎克铰链远架轴线h 第三虎克铰链近架轴线i

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作以详细描述。