[实用新型]一种部分解耦的二自由度移动并联机构

说明书

一种部分解耦的二自由度移动并联机构，主要由运动平台、固定平台和分别固连在两平台之间的两个运动分支组成。其中第一个运动分支包括三个回转轴线相互平行的转动副R₁R₂R₃、一个移动副P₁和连接它们的第一连杆、第二连杆以及第一滑块，第二连杆通过转动副R₃与运动平台相连，第一滑块通过移动副P₁与固定平台相连；第二分支包括两个回转轴线相互平行的转动副R₄R₅、一个移动副P₂和连接它们的第三连杆以及第二滑块，第三连杆通过转动副R₄与运动平台相连，第二滑块通过移动副P₂与固定平台相连。本实用新型结构简单，刚度高，工作重心低，体积比小，精度高，误差小，运动平台的移动部分解耦，具有良好的运动学性能和灵活性。

技术领域

本发明涉及机器人领域，特别涉及一种二自由度并联机构。

背景技术

与串联机构相比，并联机构为多支链闭环方式，以刚度高、速度高、结构紧凑、运动惯性小、累积误差影响小、精度高等特点在汽车、机床、医疗器械及航空航天等领域有着独特的应用；而少自由度并联机构又具有结构简单、制造成本低和控制容易等优点，在工业领域大有用武之地，二自由度移动并联机构是少自由度并联机构一个重要分支，具有非常大的应用前景。

解耦是现今机构学界的热点之一，如果机构的运动能实现解耦，则其工作空间将扩大，并且控制容易，可以达到更高的运动精度，对机构的运动控制和轨迹规划都有一定意义。目前所发明的解耦机构中，两自由度移动解耦并联机构数量有限，中国专利CN200510014391.3 提出的两自由度移动解耦并联机构，可实现无条件解耦，但不利于加工和装配；中国专利 CN200710171877.7提出的二自由度移动解耦并联机构，受力特性好，但结构稍显复杂；中国专利CN201010175965.6和中国CN201010214859.4提出的两自由度定位平台，仅适用于微动领域；中国专利CN201210071554.1提出的两自由度移动解耦并联机构，可实现动平台的移动完全解耦，但工程化实现较困难；中国专利CN201810465309.6提出的部分解耦的二自由度并联机构，实现的是两个转动自由度彼此之间的部分解耦。

发明内容

本发明的目的在于提供一种部分解耦的二自由度移动并联机构，这种并联机构刚度高、工作重心低、体积比小、精度高、误差小，可实现运动平台的移动部分解耦。

本发明采用的技术方案是：包括运动平台、固定平台和分别固连在运动平台和固定平台之间的第一运动分支和第二运动分支；所述的第一运动分支包括移动副P₁、第一滑块、转动副R₁、第一连杆、转动副R₂、第二连杆和转动副R₃，所述的第二连杆通过所述的转动副R₃与所述的运动平台相连，所述的转动副R₂连接所述的第二连杆和所述的第一连杆，所述的转动副R₁连接所述的第一连杆和所述的第一滑块，所述的第一滑块通过所述的移动副P₁与所述的固定平台相连；所述的第二运动分支包括转动副R₄、第三连杆、转动副R₅、第二滑块和移动副P₂，所述的第三连杆通过所述的转动副R₄与所述的运动平台相连，所述的转动副R₅连接所述的第三连杆和所述的第二滑块，所述的第二滑块通过所述的移动副 P₂与所述的固定平台相连。

上述的部分解耦的二自由度移动并联机构中，在所述的第一运动分支中，所述的转动副 R₁的回转轴线与所述的转动副R₂的回转轴线以及所述的转动副R₃的回转轴线相互平行，且与所述的移动副P₁的移动方向相互平行。