[发明专利]一种对称单自由度移动耦合机构

摘要

本发明公开了一种对称单自由度移动耦合机构，该机构包括机架、末端动平台、动平台、动平台和动平台以及连接机架与动平台的三个分支和三个耦合杆组。本发明采用在并联机构支链间添加合适的耦合杆组的方式来构造耦合机构的技术方案。为了便于在连杆上添加耦合支链，以含有R副较多的3‑5R并联机构为基础，在并联支链上选取合适的耦合节点位置并且添加合适的耦合杆组形成对称的单自由度移动耦合机构。该机构具有刚度大，承载能力强，运动平稳，装配和维修方便的特点，为多环耦合机构的构型综合提供了新思路。

主权项

1.一种对称单自由度移动耦合机构，其特征在于：该机构包括机架D1、末端动平台M1、动平台(1)、动平台(2)和动平台(3)以及连接机架与动平台的三个分支和三个耦合杆组；三个分支分别为第一分支、第二分支和第三分支；三个耦合杆组分别为第一耦合杆组G1、第二耦合杆组G2和第三耦合杆组G3；每个分支和每个耦合杆组连接，三个分支和三个耦合杆组相互连接后形成环状耦合结构；将每个分支中与耦合杆组相连的点为耦合节点，共有第一耦合节点N1、第二耦合节点N2和第三耦合节点N3三个耦合节点；第一分支包括机架的第一转动副R11、有耦合节点N1杆件的第一转动副R12、有耦合节点N1杆件的第二转动副R13、末端动平台M1的第一转动副R14；机架的第一转动副R11与有耦合节点N1的第一转动副R12通过第一连杆L1连接，有耦合节点N1杆件的第二转动副R13与末端动平台M1的第一转动副R14通过第一杆组连接；机架的第一转动副R11、有耦合节点N1杆件的第一转动副R12相互平行；有耦合节点N1杆件的第二转动副R13、第一杆组的转动副R1和末端动平台M1的第一转动副R14相互平行；第二分支包括机架的第二转动副R21、有耦合节点N2杆件的第一转动副R22、有耦合节点N2杆件的第二转动副R23、末端动平台M1的第二转动副R24；机架的第二转动副R21与有耦合节点N2的第一转动副R22通过第一连杆L4连接，有耦合节点N2杆件的第二转动副R23与末端动平台M1的第二转动副R24通过第二杆组连接；机架的第二转动副R21、有耦合节点N2杆件的第一转动副R22相互平行；有耦合节点N2杆件的第二转动副R23、第二杆组的转动副R2和末端动平台M1的第二转动副R24相互平行；第三分支包括机架的第三转动副R31、有耦合节点N3杆件的第一转动副R32、末端动平台M1的第三转动副R34；机架的第三转动副R31与有耦合节点N3杆件的第一转动副R32通过第四杆组连接，有耦合节点N3杆件的第二转动副R33与末端动平台M1的第三转动副R34通过第三杆组连接；机架的第三转动副R31、有耦合节点N3杆件的第一转动副R32、第四杆组的转动副R4相互平行；有耦合节点N3杆件的第二转动副R33、第三杆组的转动副R3、末端动平台M1的第三转动副R34相互平行；选择圆形构件M1为末端动平台，第一分支通过末端动平台M1的第一转动副R14连接到末端动平台M1，第二分支通过末端动平台M1的第二转动副R24连接到动平台M1，第三分支通过末端动平台的第三转动副R34连接到末端动平台M1，所述三个分支并联到末端动平台M1上；另外，第一分支耦合节点N1和第二分支耦合节点N2之间通过第一耦合杆组G1耦合连接，第二分支耦合节点N2和第三分支耦合节点N3之间通过第二耦合杆组G2耦合连接，第三分支耦合节点N3和第一分支耦合节点N1之间通过第三耦合杆组G3耦合连接；第一耦合杆组表示为运动链-R15-R5-R26-，转动副R15、转动副R5和转动副R26相互平行；第二耦合杆组表示运动链-R25-R36-，其中转动副R25和转动副R36相互平行；第三耦合杆组表示为运动链-R35-R16-，其中转动副R35和转动副R16相互平行。