[发明专利]一种四自由度并联机构

权利要求书

1.一种四自由度并联机构，其特征在于：包括定平台（N）、动平台（M）、三条支链，三条支链由复杂支链Ⅰ、简单支链Ⅱ、简单支链Ⅲ组成；

所述定平台（N）、动平台（M）通过三条支链连接，三条支链的复合运动构成了动平台（M）的输出运动；

所述复杂支链Ⅰ对动平台（M）产生三维移动和两维转动的作用；

所述简单支链Ⅱ为能实现空间6自由度运动的串联链，不对动平台（M）运动产生约束；

所述简单支链Ⅲ对动平台（M）产生三维移动和两维转动的作用。

2.根据权利要求1所述的四自由度并联机构，其特征在于：所述三条支链一端的运动副分别与定平台（N）连接，三条支链另一端分别与动平台（M）的三个角连接，复杂支链Ⅰ、简单支链Ⅲ连接定平台（N）的运动副的轴线垂直，三条支链不相交。

3.根据权利要求2所述的四自由度并联机构，其特征在于：作为驱动副的与定平台（N）分别连接的三条支链一端的运动副为转动副或移动副；与动平台（M）的三个角连接三条支链另一端分别为：复杂支链Ⅰ为第二连接杆（2），简单支链Ⅱ为转动副，简单支链Ⅲ为球副或虎克铰。

4.根据权利要求1所述的四自由度并联机构，其特征在于：所述定平台（N）可采用任意形式配置；动平台（M）采用任意三角形形式配置，且与定平台（N）选用不同形式。

5.根据权利要求3所述的四自由度并联机构，其特征在于：所述复杂支链Ⅰ转动副R11、转动副R12、转动副R13、4R-2P等腰梯形机构、第一连接杆（1）和第二连接杆（2）组成，作为驱动副的转动副R11能使用移动副代替；其中，第一连接杆（1）一端通过转动副R12、第二连接杆（2）一端通过转动副R13连接4R-2P等腰梯形机构的两条平行边的中点，第一连接杆（1）另一端通过转动副R11与定平台（N）相连，第二连接杆（2）的另一端直接与动平台（M）固连；转动副R11、转动副R12、转动副R13的轴线相互平行。

6.根据权利要求5所述的四自由度并联机构，其特征在于：所述4R-2P等腰梯形机构由转动副A、转动副B、转动副C、转动副D、移动副P11、移动副P12组成，4R-2P等腰梯形机构能够产生空间二维移动和一维转动；转动副A、转动副B、转动副C、转动副D位于四个角，移动副P11、移动副P12安装在4R-2P等腰梯形机构的不平行两条对边任意位置上，转动副R12、转动副R13分别与转动副A、转动副B、转动副C、转动副D轴线垂直，转动副A、转动副B、转动副C、转动副D轴线相互平行。

7.根据权利要求3所述的四自由度并联机构，其特征在于：所述简单支链Ⅱ的串联链为RSS结构，简单支链Ⅱ由转动副R21、球副S22、球副S23、第三连接杆（3）和第四连接杆（4）组成，作为驱动副的转动副R21能使用移动副代替，球副S23能替换为虎克铰；其中，第三连接杆（3）一端通过转动副R21与定平台（N）连接，第三连接杆（3）另一端通过球副S22与第四连接杆（4）一端连接，第四连接杆（4）另一端通过球副S23与动平台（M）连接。

8.根据权利要求3所述的四自由度并联机构，其特征在于：所述简单支链Ⅲ由转动副R31、转动副R32、转动副R33、转动副R34、转动副R35、第五连接杆（5）、第六连接杆（6）、第七连接杆（7）和第八连接杆（8）组成，作为驱动副的转动副R31能使用移动副代替；其中，第五连接杆（5）一端通过转动副R31与定平台（N）固连，第五连接杆（5）另一端通过转动副R32与第六连接杆（6）一端连接，第六连接杆（6）另一端通过转动副R33与第七连接杆（7）一端连接，第七连接杆（7）另一端通过转动副R34与第八连接杆（8）一端连接，第八连接杆（8）另一端通过转动副R35与动平台（M）连接；转动副R31、转动副R32、转动副R33轴线相互平行，转动副R34、转动副R35轴线平行，转动副R33与转动副R34轴线垂直。