[发明专利]一种含有可重构平台的多闭环三转动抓放机构

说明书

技术领域

本发明涉及含有可重构平台的三转动抓放机构，特别是涉及一种动平台整体可实现三自由度转动运动且可重构平台可实现抓放操作的多闭环抓手。

背景技术

近几年，转动类抓放机构在学术界与工程应用领域得到了越来越多的重视。目前已有的机构仅可独立完成转动操作或抓放操作，无法将转动运动与抓放操作结合。已有的抓放操作机构多以串联机构为主，无法支撑大重量大尺寸目标物体的抓放操作。由于多闭环机构在刚度和动态性能方面具有优势。因此，含有可重构平台的多闭环三转动抓放机构成为了解决大重量大尺寸物体抓放问题的最佳方案。

发明内容

本发明的目的在于克服已有技术的缺点，提供一种具有三自由度转动能力和抓放能力，刚度性能优良并且控制方便的含有可重构平台的多闭环三转动抓放机构。

本发明的一种含有可重构平台的多闭环三转动抓放机构，它由静平台、动平台和连接所述的动平台、静平台的第一主动支链、第二主动支链、第三主动支链及第四主动支链构成；所述动平台为空间四杆机构，所述的空间四杆机构包括第一连杆,所述第一连杆一端通过第一转动副与第二连杆一端转动连接，所述第二连杆另一端通过第二转动副与第三连杆一端转动连接，所述第三连杆另一端通过第三转动副与第四连杆一端转动连接，所述第四连杆另一端通过第四转动副与第一连杆另一端转动连接,所述第一主动支链包括固定连杆，所述固定连杆底端与静平台固定连接，所述固定连杆上端通过第一静平台转动副与第一虎克铰链一端转动连接，所述第一虎克铰链另一端与第四转动副的中心点固定连接,所述第一静平台转动副轴线通过所述第一虎克铰链转动中心点；所述第二主动支链、第三主动支链和第四主动支链具有相同的机械结构，所述第二主动支链、第三主动支链和第四主动支链均包括下连杆，所述的下连杆一端通过移动副或者第五转动副与静平台移动或者转动连接，所述下连杆另一端与第二虎克铰链一端转动连接，所述第二虎克铰链另一端与上连杆底端转动连接，所述上连杆顶端与球铰链一端转动连接，所述球铰链另一端与动平台上对应设置的转动副的中心点固定连接，其中，所述第二主动支链球铰链另一端对应连接第一转动副的中心点，所述第三主动支链球铰链另一端对应连接第二转动副的中心点，所述第四主动支链球铰链另一端对应连接第三转动副的中心点。

本发明的有益效果是：机构具有三自由度转动能力和抓放能力，刚度性能优良，控制方便，可应用于重型物体的抓放操作。

附图说明

图1是本发明的一种含有可重构平台的多闭环三转动抓放机构的第一种实施方式的结构示意图，其采用移动副驱动；

图2是本发明的一种含有可重构平台的多闭环三转动抓放机构的第二种实施方式的结构示意图，其采用转动副驱动。

附图标记：附图标记：静平台1 动平台2 第一主动支链3 第二主动支链4 第三主动支链5 第四主动支链6 第一连杆7 第一转动副8 第二连杆9 第二转动副10 第三连杆11 第三转动副12 第四连杆13 第四转动副14 固定连杆15 第一静平台转动副16 第一虎克铰链17 移动副18-1 第五转动副18-2 下连杆19 第二虎克铰链20 上连杆21 球铰链22 动平台第一连杆端点A 动平台第二连杆端点B 动平台第三连杆端点C 动平台第四连杆端点D 第一静平台转动副轴线a 第一虎克铰链转动中心点O

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细说明。

如附图所示的一种含有可重构平台的多闭环三转动抓放机构，它由静平台1、动平台2和连接所述的动平台、静平台的第一主动支链3、第二主动支链4、第三主动支链5及第四主动支链6构成。

所述动平台2为空间四杆机构，所述的空间四杆机构包括第一连杆7,所述第一连杆7一端通过第一转动副8与第二连杆9一端转动连接，所述第二连杆9另一端通过第二转动副10与第三连杆11一端转动连接，所述第三连杆11另一端通过第三转动副12与第四连杆13一端转动连接，所述第四连杆13另一端通过第四转动副14与第一连杆7另一端转动连接。需要指出的是，各连杆之间满足可重构空间四杆机构(Bennett机构)，则所述第一、第二、第三、第四转动副转动轴线之间可成一定角度，所述第一、第二、第三、第四连杆长度可相同，也可不同，但各连杆之间需满足Bennett机构的尺寸要求。(关于Bennett机构的详细内容详见“黄真,夏平,丁华锋.Bennett机构自由度的螺旋分析.燕山大学学报,1904,28(3):1903-1904.”)