專利名稱：具有混合運(yùn)動的兩自由度解耦并聯(lián)機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于機(jī)器人領(lǐng)域，特別涉及一種并聯(lián)機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
相對于串聯(lián)機(jī)構(gòu)，并聯(lián)機(jī)構(gòu)因具有高的強(qiáng)度，大的承載能力，小的累積誤差，緊湊的結(jié)構(gòu)等優(yōu)點而廣泛應(yīng)用于機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床、傳感器、運(yùn)動模擬器、微動操作臺等技術(shù)領(lǐng)域。少自由度機(jī)構(gòu)和傳統(tǒng)的六自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)相比，具有結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計、制造、裝配和控制都相對簡單，成本低等特點。而且在很多場合下，如自動化生產(chǎn)線的末端執(zhí)行器、平臺定位等，只需要兩個或者三個自由度就能滿足條件，此時再采用多自由度機(jī)構(gòu)則顯得很沒必要。因此少自由度機(jī)構(gòu)成為工業(yè)界所關(guān)注和青睞的對象。相對于串聯(lián)機(jī)構(gòu)，并聯(lián)機(jī)構(gòu)工作空間小，運(yùn)動之間存在強(qiáng)的耦合性，即并聯(lián)機(jī)構(gòu)輸出平臺沿任意方向的運(yùn)動都是所有驅(qū)動單元的運(yùn)動合成，并且輸入和輸出之間是非線性關(guān)系，因此導(dǎo)致機(jī)構(gòu)控制復(fù)雜，標(biāo)定困難，制約了精度的提高。而如果機(jī)構(gòu)運(yùn)動能實現(xiàn)解耦，則其工作空間將擴(kuò)大，并且降低控制難度，達(dá)到更高的運(yùn)動精度，對機(jī)構(gòu)的軌跡規(guī)劃及標(biāo)定具
有重要意義?，F(xiàn)有的兩自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)研究主要集中在用于平面定位的兩自由度移動并聯(lián)機(jī)構(gòu)和用于定向的兩自由度轉(zhuǎn)動并聯(lián)機(jī)構(gòu)，目前對兩自由度混合運(yùn)動并聯(lián)機(jī)構(gòu)，尤其是對解耦兩自由度混合運(yùn)動并聯(lián)機(jī)構(gòu)的研究很少。而在一些場合，需要機(jī)構(gòu)實現(xiàn)移動和轉(zhuǎn)動兩種運(yùn)動，這時便需要用具有混合運(yùn)動的機(jī)構(gòu)來實現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種具有混合運(yùn)動的兩自由度運(yùn)動解耦并聯(lián)機(jī)構(gòu)。本發(fā)明主要包括動平臺、定平臺和連接這兩個平臺的兩個分支。該機(jī)構(gòu)的為非對稱機(jī)構(gòu)，其中第一分支的一端通過移動副與定平臺連接，該移動副通過連桿與轉(zhuǎn)動副連接，轉(zhuǎn)動副通過連桿與另一個轉(zhuǎn)動副連接，該轉(zhuǎn)動副與動平臺連接；第二個分支的一端通過移動副與定平臺連接，其另一端通過轉(zhuǎn)動副與動平臺連接，該移動副通過連桿與轉(zhuǎn)動副連接，該分支的另一端通過上述轉(zhuǎn)動副與動平臺連接。上述第一個分支中的兩個轉(zhuǎn)動副軸線保持相互平行，且與移動副軸線垂直；第二個分支中的轉(zhuǎn)動副軸線與第一個分支的轉(zhuǎn)動副軸線平行，且與該分支中移動副軸線同樣垂直。該機(jī)構(gòu)的動平臺可實現(xiàn)繞著分支轉(zhuǎn)動副軸線方向的轉(zhuǎn)動和沿著移動副軸線方向的移動，并且轉(zhuǎn)動軸線方向和移動軸線方向相垂直，兩個運(yùn)動完全解耦。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點1、可實現(xiàn)一個轉(zhuǎn)動和一個移動運(yùn)動，轉(zhuǎn)動軸線方向和移動軸線方向相垂直，且兩運(yùn)動完全解率禹。2、其運(yùn)動學(xué)正、反解十分簡單，使其控制極為容易，并且具有很好的運(yùn)動學(xué)性能、較大的工作空間。3、機(jī)構(gòu)中僅有兩個分支構(gòu)成，結(jié)構(gòu)簡單，加工、裝配容易。


圖1是本發(fā)明實施例1的立體示意簡圖。
具體實施例方式實施例1
在圖1所示的具有混合運(yùn)動的兩自由度解耦并聯(lián)機(jī)構(gòu)示意圖中，第一分支的一端通過移動副10與定平臺I連接，該移動副通過連桿9與轉(zhuǎn)動副8連接，該轉(zhuǎn)動副通過連桿7與另一個轉(zhuǎn)動副6連接,該轉(zhuǎn)動副與動平臺5連接；第二個分支的一端通過移動副2與定平臺連接，該移動副通過連桿3與轉(zhuǎn)動副4連接,該分支的另一端通過轉(zhuǎn)動副4與動平臺連接。上述第一個分支中的兩個轉(zhuǎn)動副軸線保持相互平行，且與移動副軸線垂直；第二個分支中的轉(zhuǎn)動副軸線與第一個分支的轉(zhuǎn)動副軸線平行，且與該分支中移動副軸線同樣垂直。該機(jī)構(gòu)的動平臺可實現(xiàn)繞著分支轉(zhuǎn)動副軸線方向的轉(zhuǎn)動和沿著移動副軸線方向的移動，并且轉(zhuǎn)動軸線方向和移動軸線方向相垂直，兩個運(yùn)動完全解耦。
權(quán)利要求
1.一種具有混合運(yùn)動的兩自由度解耦并聯(lián)機(jī)構(gòu)，其主要包括動平臺、定平臺和連接這兩個平臺的兩個分支，其特征在于:其第一分支的一端通過移動副與定平臺連接，該移動副通過連桿與轉(zhuǎn)動副連接，該轉(zhuǎn)動副通過連桿與另一個轉(zhuǎn)動副連接，該轉(zhuǎn)動副與動平臺連接；第二個分支的一端通過移動副與定平臺連接，其另一端通過轉(zhuǎn)動副與動平臺連接，該移動副通過連桿與轉(zhuǎn)動副連接，該分支的另一端通過上述轉(zhuǎn)動副與動平臺連接；上述第一個分支中的兩個轉(zhuǎn)動副軸線保持相互平行，且與移動副軸線垂直；第二個分支中的轉(zhuǎn)動副軸線與第一個分支的轉(zhuǎn)動副 軸線平行，且與該分支中移動副軸線同樣垂直。
全文摘要
一種具有混合運(yùn)動的兩自由度解耦并聯(lián)機(jī)構(gòu)，其主要包括動平臺、定平臺和連接這兩個平臺的兩個分支，其連接方式是第一分支的一端通過移動副與定平臺連接，該移動副通過連桿與轉(zhuǎn)動副連接，該轉(zhuǎn)動副通過連桿與另一個轉(zhuǎn)動副連接，該轉(zhuǎn)動副與動平臺連接；第二個分支的一端通過移動副與定平臺連接，其另一端通過轉(zhuǎn)動副與動平臺連接，該移動副通過連桿與轉(zhuǎn)動副連接，該分支的另一端通過上述轉(zhuǎn)動副與動平臺連接。本發(fā)明具有工作空間大、結(jié)構(gòu)簡單、成本低、易于控制等優(yōu)點。
文檔編號B25J9/08GK103072134SQ20131001242
公開日2013年5月1日 申請日期2013年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月14日
發(fā)明者張立杰, 盧文娟, 張一同 申請人:燕山大學(xué)