一種轉動解耦的兩自由度並聯機構的製作方法
2023-09-17 23:44:50 1
專利名稱：一種轉動解耦的兩自由度並聯機構的製作方法
技術領域：
本發明涉及機械領域，特別是並聯機構學。
背景技術：
自上世紀八十年代以來，並聯機構因其具有剛度高、承載能力大、累積 誤差小、動態特性好、結構緊湊等特點而在虛擬軸工具機、微動操作臺、各種運動模擬器以及 力與力矩傳感器等行業領域獲得非常廣泛的應用。相對於串聯機構，並聯機構工作空間小， 運動之間存在強的耦合性，控制難度較大。發明內容本發明的目的在於提供一種機構簡單、工作空間大、易於控制、標定方 便的轉動解耦的兩自由度並聯機構。本發明主要包括固定基座、動平臺和連接固定基座與 動平臺的兩個分支。兩個分支的一端均與固定基座連接，另一端均與動平臺連接。其中一 個分支是由三個運動副和將它們連在一起的兩連杆組成，即與動平臺和固定基座相連的運 動副均為轉動副，一端設有轉動副的兩連杆通過移動副相連接，移動副的運動方向與該分 支中兩轉動副的軸線垂直；另一個分支是由兩個運動副和一個連杆組成，與動平臺相連的 運動副為虎克鉸，與固定基座相連的運動副為轉動副，虎克鉸和轉動副通過連杆相連接。上 述兩個分支與固定基座相連的兩個轉動副軸線相互平行，並且與虎克鉸中的一條軸線也平 行；該虎克鉸的另外一條軸線與和動平臺相連的另一個分支轉動副的軸線共線。本發明的 動平臺具有兩個獨立的轉動自由度，並且這兩個轉動相互之間解耦，運動學性能優良。本發明與現有技術相比具有如下優點由於動平臺的兩個轉動完全解耦，故性能 優良、靈活性高，工作空間擴大，易於控制、標定簡便。本發明可應用於望遠鏡、照相機、變位 機、雷達跟蹤、太陽能面板、飛彈發射架、火炮瞄準定位設備等。
圖1為本發明的立體示意圖。
具體實施例方式在圖1所示的一種轉動解耦的兩自由度並聯機構立體示意圖中，兩個分支的一端 均與固定基座1連接，另一端與動平臺7連接。其中一個分支是由三個運動副和將它們連 在一起的兩連杆組成，即與動平臺相連的運動副為轉動副6，與固定基座相連的運動副為轉 動副2，一端設有轉動副的連杆3和連杆5通過移動副4相連接，移動副的運動方向與該分 支中兩轉動副的軸線垂直；另一個分支是由兩個運動副和一個連杆組成，與動平臺相連的 運動副為虎克鉸8，與固定基座相連的運動副為轉動副10，虎克鉸和轉動副通過叉形連杆9 相連接。上述兩個分支與固定基座相連的兩個轉動副軸線相互平行，並且與虎克鉸中的一 條軸線也平行；該虎克鉸的另外一條軸線與和動平臺相連的另一分支轉動副的軸線共線。
權利要求
1. 一種轉動解耦的兩自由度並聯機構，包括固定基座、動平臺和將它們連接在一起 的兩分支，其特徵在於該兩個分支的一端均與固定基座連接，另一端均與動平臺連接，其 中一個分支是由三個運動副和將它們連在一起的兩連杆組成，與動平臺和固定基座相連的 運動副為轉動副，一端設有轉動副的兩連杆通過移動副相連接，移動副的運動方向與該分 支中兩轉動副的軸線垂直；另一個分支是由兩個運動副和一個連杆組成，與動平臺相連的 運動副為虎克鉸，與固定基座相連的運動副為轉動副，虎克鉸和轉動副通過連杆相連接，上 述兩個分支與固定基座相連的兩個轉動副軸線相互平行，並且與虎克鉸中的一條軸線也平 行；該虎克鉸的另外一條軸線與和動平臺相連另一個分支轉動副的軸線共線。
全文摘要
一種轉動解耦的兩自由度並聯機構，其主要包括固定基座、動平臺和連接固定基座與動平臺的兩個分支。其中一個分支與動平臺和固定基座相連的運動副為轉動副，一端設有轉動副的兩連杆通過移動副相連接，移動副的運動方向與該分支中兩轉動副的軸線垂直。另一個分支與動平臺相連的運動副為虎克鉸，與固定基座相連的運動副為轉動副，虎克鉸和轉動副通過連杆相連接。上述兩個分支與固定基座相連的兩個轉動副軸線相互平行，並且與虎克鉸中的一條軸線也平行；該虎克鉸的另外一條軸線與和動平臺相連的另一個分支轉動副的軸線共線。本發明由於動平臺的兩個轉動完全解耦，性能優良，工作空間擴大，易於控制，標定簡便。
文檔編號F16M11/20GK102147046SQ20111005187
公開日2011年8月10日 申請日期2011年3月4日 優先權日2011年3月4日
發明者侯雨雷, 盧文娟, 康凱佳, 曾達幸 申請人:燕山大學