[发明专利]含有独立双输出复合万向节的少作用点五自由度并联机构

摘要

本发明涉及一种五自由度并联机构，更具体的说是含有独立双输出复合万向节的少作用点五自由度并联机构，本机构能使并联机床实现通过五条支链带动四个作用点运动来准确驱动动平台，保证共作用点的两条支链的运动相互独立同时支链轴线时刻通过作用点。独立双输出复合万向节应用在多支链并联机床上，不仅可以使得机构平台形状和其上的作用点个数不再受到运动支链的限制，也可以帮助并联机构进行结构参数的优化和特殊构型的设计。中间支链的一端与静平台相连接，中间支链的另一端与动平台相连接，独立作用点支链的一端与静平台相连接，独立作用点支链的另一端与动平台相连接，共作用点支链的一端与静平台相连接，共作用点支链的另一端与动平台相连接。

主权项

含有独立双输出复合万向节的少作用点五自由度并联机构，包括静平台(1)、动平台(2)、中间支链(3)、独立作用点支链(4)和共作用点支链(5)，其特征在于：所述中间支链(3)的一端与静平台(1)相连接，中间支链(3)的另一端与动平台(2)相连接，独立作用点支链(4)的一端与静平台(1)相连接，独立作用点支链(4)的另一端与动平台(2)相连接，共作用点支链(5)的一端与静平台(1)相连接，共作用点支链(5)的另一端与动平台(2)相连接；所述静平台(1)的形状为直角梯形；静平台(1)上设置有球副连接机构Ⅰ(1‑1)、球副连接机构Ⅱ(1‑2)、球副连接机构Ⅲ(1‑3)、球副连接机构Ⅳ(1‑4)和普通万向节机构Ⅰ(1‑5)，球副连接机构Ⅰ(1‑1)与球副连接机构Ⅱ(1‑2)分别设置在静平台(1)的直角边上的两个顶点处；球副连接机构Ⅲ(1‑3)与球副连接机构Ⅳ(1‑4)分别设置在静平台(1)的斜边上的两个顶点处；普通万向节机构Ⅰ(1‑5)设置在静平台(1)上位于以直角边为边的正方形的中心处；所述动平台(2)上设置有普通万向节机构Ⅱ(2‑1)、普通万向节机构Ⅲ(2‑2)、独立双输出复合万向节机构(2‑3)和普通万向节机构Ⅳ(2‑4)，动平台(2)的形状为底边和高相等的等腰三角形或者等腰直角三角形；当动平台(2)的形状为底边和高相等的等腰三角形时，普通万向节机构Ⅱ(2‑1)设置在此等腰三角形的顶点处，普通万向节机构Ⅲ(2‑2)与独立双输出复合万向节机构(2‑3)分别设置在腰与底边的两个交点处，普通万向节机构Ⅳ(2‑4)设置在高的中点处；当动平台(2)的形状为等腰直角三角形时，普通万向节机构Ⅱ(2‑1)与独立双输出复合万向节机构(2‑3)分别设置在等腰直角三角形腰与底边的两个交点处，普通万向节机构Ⅲ(2‑2)设置在直角处，普通万向节机构Ⅳ(2‑4)设置在底边的中点处；所述中间支链(3)的一端与静平台(1)上的普通万向节机构Ⅰ(1‑5)相连接，中间支链(3)的另一端与动平台(2)上的普通万向节机构Ⅳ(2‑4)相连接；所述独立作用点支链(4)包括独立作用点支链Ⅰ(4‑1)和独立作用点支链Ⅱ(4‑2)，独立作用点支链Ⅰ(4‑1)的一端与静平台(1)上的球副连接机构Ⅰ(1‑1)相连接，独立作用点支链Ⅰ(4‑1)的另一端与动平台(2)上的普通万向节机构Ⅱ(2‑1)相连接；独立作用点支链Ⅱ(4‑2)的一端与静平台(1)上的球副连接机构Ⅱ(1‑2)相连接，独立作用点支链Ⅱ(4‑2)的另一端与动平台(2)上的普通万向节机构Ⅲ(2‑2)相连接；所述共作用点支链(5)包括共作用点支链Ⅰ(5‑1)和共作用点支链Ⅱ(5‑2)，共作用点支链Ⅰ(5‑1)的一端与静平台(1)上的球副连接机构Ⅳ(1‑4)相连接，共作用点支链Ⅰ(5‑1)的另一端与动平台(2)上的独立双输出复合万向节机构(2‑3)相连接，共作用点支链Ⅱ(5‑2)的一端与静平台(1)上的球副连接机构Ⅲ(1‑3)相连接，共作用点支链Ⅱ(5‑2)的另一端与动平台(2)上的独立双输出复合万向节机构(2‑3)相连接；所述独立双输出复合万向节机构(2‑3)包括输出端(2‑3‑1)、连接杆(2‑3‑2)、外侧转动丁字轴(2‑3‑3)、内侧转动丁字轴(2‑3‑4)和万向节座(2‑3‑5)，外侧转动丁字轴(2‑3‑3)通过内侧转动丁字轴(2‑3‑4)安装在万向节座(2‑3‑5)上，并且外侧转动丁字轴(2‑3‑3)可绕万向节座(2‑3‑5)转动，内侧转动丁字轴(2‑3‑4)可绕万向节座(2‑3‑5)转动；输出端(2‑3‑1)有两个分别安装在外侧转动丁字轴(2‑3‑3)和内侧转动丁字轴(2‑3‑4)的短轴上，连接杆(2‑3‑2)有两个，分别安装在两个输出端(2‑3‑1)上，并且连接杆(2‑3‑2)的轴线始终通过外侧转动丁字轴(2‑3‑3)和内侧转动丁字轴(2‑3‑4)的轴心。