[发明专利]一种球坐标型低耦合并联机构

摘要

本发明公开了一种球坐标型低耦合并联机构，包括静平台、动平台、连接静/动平台的简单支链Ⅰ、Ⅱ和复杂支链；简单支链Ⅰ包括具有至少两个自由度的铰链Ⅰ、移动副Ⅰ和球副Ⅰ；简单支链Ⅱ包括具有至少两个自由度的铰链Ⅲ、移动副Ⅲ和球副Ⅲ；复杂支链由子链Ⅰ、Ⅱ并联再串联转动副Ⅰ；子链Ⅰ包括转动副Ⅱ、移动副Ⅱ和球副Ⅱ；子链Ⅱ包括转动副Ⅳ和移动副Ⅳ；转动副Ⅱ、Ⅳ轴线平行，并同时绕转动副Ⅰ轴线转动；移动副Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ为主动输入，动平台产生垂直于静平台的移动和分别绕转动副Ⅱ、Ⅰ轴线的转动。本发明重构定平台上运动副分布位置，并合并共轴运动副，将两或三条支链转化为一条混合支链，以减少第一回路有效自由度的方式降低了机构偶合度。

主权项

1.一种球坐标型低耦合并联机构，包括静平台、动平台、以及连接所述静平台和所述动平台的运动链，其特征在于，所述运动链包括简单支链Ⅰ、简单支链Ⅱ、具有一平移两转动输出的复杂支链；所述简单支链Ⅰ为主动支链，由所述静平台至所述动平台依次包括相互连接的：具有至少两个自由度的铰链Ⅰ、移动副Ⅰ和球副Ⅰ，所述简单支链Ⅰ的一端通过所述铰链Ⅰ与所述静平台连接、另一端通过所述球副Ⅰ与所述动平台连接；所述简单支链Ⅱ为主动支链，由所述静平台至所述动平台依次包括相互连接的：具有至少两个自由度的铰链Ⅲ、移动副Ⅲ和球副Ⅲ，所述简单支链Ⅱ的一端通过所述铰链Ⅲ与所述静平台连接、另一端通过所述球副Ⅲ与所述动平台连接；所述复杂支链包括子链Ⅰ、子链Ⅱ和转动副Ⅰ，所述子链Ⅰ和所述子链Ⅱ共面，并并联连接于所述静平台和所述动平台之间，所述转动副Ⅰ串联连接在所述子链Ⅰ和所述子链Ⅱ的端部之间，并与所述静平台连接；所述子链Ⅰ为主动支链，由所述静平台至所述动平台依次包括相互连接的转动副Ⅱ、移动副Ⅱ和球副Ⅱ，所述子链Ⅰ的末端通过所述球副Ⅱ与所述动平台连接；所述子链Ⅱ为被动支链，由所述静平台至所述动平台依次包括相互连接的转动副Ⅳ和移动副Ⅳ，所述子链Ⅱ的末端与所述动平台固定连接；所述转动副Ⅱ与所述转动副Ⅳ轴线平行，并与所述转动副Ⅰ轴线垂直，且同时绕所述转动副Ⅰ轴线转动；所述移动副Ⅰ、移动副Ⅱ、移动副Ⅲ为主动输入，所述动平台产生垂直于所述静平台的移动和分别绕所述转动副Ⅱ、转动副Ⅰ轴线的转动。