本發(fā)明涉及機(jī)械機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種多功能多關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù):
在實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)、康復(fù)輔助設(shè)備等領(lǐng)域,由于面對(duì)的設(shè)計(jì)問題紛繁復(fù)雜,且反復(fù)設(shè)計(jì)、測(cè)試新機(jī)構(gòu)費(fèi)時(shí)費(fèi)力,因此迫切需要一種自由度可選且運(yùn)動(dòng)幅度可控的,必要時(shí)關(guān)節(jié)構(gòu)件之間還需協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)的多功能多關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu),省去每次重新設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)的環(huán)節(jié),只需運(yùn)用這種多功能多關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu),改變連桿長(zhǎng)短和連桿之間的相對(duì)鉸接位置,就可以按照實(shí)際需求選擇自由度和機(jī)構(gòu)間的協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)形式,另外,通過對(duì)以往測(cè)試的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,確定參量之間的相對(duì)關(guān)系,就可以在實(shí)際運(yùn)用中分析和確定多功能多關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù),給分析和對(duì)比帶來極大的方便,加快研發(fā)進(jìn)度,節(jié)約成本。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是:提供一種多功能多關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu),能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)構(gòu)的多種自由度和功能的切換,協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)幅度,實(shí)現(xiàn)各連動(dòng)功能。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用的第一種技術(shù)方案是:
多功能多關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu),包括第一支撐單元、第二支撐單元及第三支撐單元,第一支撐單元、第二支撐單元及第三支撐單元順序鉸接且鉸接軸平行;
第一支撐單元上設(shè)置有第一滑塊,第一滑塊沿第一支撐單元長(zhǎng)度方向滑動(dòng),第一滑塊與第一連接桿的一端鉸接,第一連接桿的另一端與第二支撐單元鉸接;
第二支撐單元上設(shè)置有第二滑塊,第二滑塊沿第二支撐單元長(zhǎng)度方向滑動(dòng),第二滑塊與第二連接桿的一端鉸接,第二連接桿的另一端與第三支撐單元鉸接。
與已有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在:所述第一支撐單元、第二支撐單元及第三支撐單元順序鉸接,并且相鄰支撐單元通過第一連接桿、第一滑塊、第二連接桿、第二滑塊連接,從而能夠使得該多功能多關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)在某一個(gè)固定平面上擁有兩個(gè)自由度,以其中任意支撐單元為機(jī)架,通過施加兩個(gè)動(dòng)力源,控制第一、第二、第三支撐單元任意兩個(gè)支撐單元的擺動(dòng),上述多功能多關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)可應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)、康復(fù)輔助設(shè)備等領(lǐng)域。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用的第二種技術(shù)方案是:
多功能多關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu),包括第一支撐單元、第二支撐單元及第三支撐單元,第一支撐單元、第二支撐單元及第三支撐單元順序鉸接且鉸接軸平行;
第一支撐單元上設(shè)置有第一滑塊,第一滑塊沿第一支撐單元長(zhǎng)度方向滑動(dòng),第一滑塊與第一連接桿的一端鉸接,第一連接桿的另一端與第二支撐單元鉸接;
第二支撐單元上設(shè)置有第二滑塊,第二滑塊沿第二支撐單元長(zhǎng)度方向滑動(dòng),第二滑塊與第二連接桿的一端鉸接,第二連接桿的另一端與第三支撐單元鉸接;
所述第一連接桿與第三支撐單元之間設(shè)置有第一過渡桿,所述第一過渡桿的兩端分別與第一連接桿的桿身及第三支撐單元鉸接;
所述第一過渡桿的桿長(zhǎng)可調(diào)。
與已有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在:所述第一支撐單元、第二支撐單元及第三支撐單元順序鉸接,相鄰支撐單元通過第一連接桿、第一滑塊、第二連接桿、第二滑塊連接,并且第一連接桿與第三支撐單元之間通過第一過渡桿鉸接連接,從而使得該多功能多關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)具備在某一個(gè)固定平面以第一、第二、第三支撐單元協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)的自由度,在任意的桿件上施加一個(gè)動(dòng)力源,并可以通過調(diào)節(jié)第一過渡桿的桿長(zhǎng)調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)幅度,實(shí)現(xiàn)以第一、第二、第三支撐單元中任意支撐單元為機(jī)架時(shí),實(shí)現(xiàn)對(duì)其余兩個(gè)支撐單元協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)幅度的控制,上述多功能多關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)可應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)、康復(fù)輔助設(shè)備等領(lǐng)域。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用的第三種技術(shù)方案是:
多功能多關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu),包括順序鉸接的第一支撐單元、第二支撐單元、第三支撐單元、第四支撐單元;
第一支撐單元、第二支撐單元、第三支撐單元、第四支撐單元的鉸接軸平行;
第一支撐單元上設(shè)置有第一滑塊,第一滑塊沿第一支撐單元長(zhǎng)度方向滑動(dòng),第一滑塊與第一連接桿的一端鉸接,第一連接桿的另一端與第二支撐單元鉸接;
第二支撐單元上設(shè)置有第二滑塊,第二滑塊沿第二支撐單元長(zhǎng)度方向滑動(dòng),第二滑塊與第二連接桿的一端鉸接,第二連接桿的另一端與第三支撐單元鉸接;
所述第一連接桿與第三支撐單元之間設(shè)置有第一過渡桿,所述第一過渡桿的兩端分別與第一連接桿的桿身及第三支撐單元鉸接;
所述第四支撐單元與第二連接桿之間設(shè)置有第二過渡桿,所述第二過渡桿的一端與第二連接桿的桿身鉸接,第二過渡桿的另一端與第四支撐單元鉸接;
所述第一過渡桿的桿長(zhǎng)可調(diào),所述第二過渡桿的桿長(zhǎng)可調(diào)。
與已有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在:所述第一支撐單元、第二支撐單元、第三支撐單元、第四支撐單元順序鉸接,第一連接桿與第三支撐單元之間通過第一過渡桿鉸接連接,并且第四支撐單元與第二連接桿之間通過第二過渡桿連接,第二過渡桿兩端鉸接,從而使得該多功能多關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)具備在某一個(gè)平面以第一、第二、第三及第四支撐單元中任意支撐單元為機(jī)架時(shí),其余三個(gè)支撐單元的協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)形式,施加一個(gè)動(dòng)力源,即控制第一、第二、第三及第四支撐單元的擺動(dòng)動(dòng)力,擺動(dòng)動(dòng)力保證機(jī)構(gòu)在空間某一固定轉(zhuǎn)動(dòng)平面處的協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng),并可以通過調(diào)節(jié)第一、第二過渡桿的桿長(zhǎng)來調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)幅度,實(shí)現(xiàn)以第一、第二、第三及第四支撐單元中任意支撐單元為機(jī)架時(shí),實(shí)現(xiàn)其余三個(gè)支撐單元的協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)及對(duì)運(yùn)動(dòng)幅度的控制,上述多功能多關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)可應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)、康復(fù)輔助設(shè)備等領(lǐng)域。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用的第四種技術(shù)方案是:
多功能多關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu),包括順序鉸接的第一支撐單元、第二支撐單元及第三支撐單元,第三支撐單元與第四支撐單元球鉸接;
第一支撐單元、第二支撐單元及第三支撐單元的鉸接軸平行;
第一支撐單元上設(shè)置有第一滑塊,第一滑塊沿第一支撐單元長(zhǎng)度方向滑動(dòng),第一滑塊與第一連接桿的一端鉸接,第一連接桿的另一端與第二支撐單元鉸接;
第二支撐單元上設(shè)置有第二滑塊,第二滑塊沿第二支撐單元長(zhǎng)度方向滑動(dòng),第二滑塊與第二連接桿的一端鉸接,第二連接桿的另一端與第三支撐單元鉸接;
所述第一連接桿與第三支撐單元之間設(shè)置有第一過渡桿,所述第一過渡桿的兩端分別與第一連接桿的桿身及第三支撐單元鉸接;
所述第四支撐單元與第二連接桿之間設(shè)置有第二過渡桿,所述第四支撐單元上轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置有第三連接桿,所述第二過渡桿的一端與第二連接桿的桿身鉸接,第二過渡桿的另一端與第三連接桿鉸接,第二過渡桿的鉸接軸與第三連接桿轉(zhuǎn)動(dòng)軸垂直;
所述第一過渡桿的桿長(zhǎng)可調(diào),所述第二過渡桿的桿長(zhǎng)可調(diào)。
與已有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在:所述第一支撐單元、第二支撐單元及第三支撐單元順序鉸接,第三支撐單元還與第四支撐單元球鉸接,第一連接桿與第三支撐單元之間通過第一過渡桿鉸接連接,第四支撐單元與第二連接桿之間通過第二過渡桿連接,并且第四支撐單元上轉(zhuǎn)動(dòng)式設(shè)置有第三連接桿,第二過渡桿一端與第二連接桿的桿身鉸接,另一端與第三連接桿鉸接,從而使得該多功能多關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)具備在空間中的旋轉(zhuǎn)自由度和在任意轉(zhuǎn)動(dòng)平面上的以第四支撐單元為機(jī)架時(shí)其余三個(gè)支撐單元協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)的自由度,施加兩個(gè)動(dòng)力源,即可控制空間轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力和控制第一、第二、第三及第四支撐單元的擺動(dòng)動(dòng)力。轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力保證機(jī)構(gòu)能夠旋轉(zhuǎn)至空間任意平面,擺動(dòng)動(dòng)力保證機(jī)構(gòu)在任意轉(zhuǎn)動(dòng)平面處的協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng),并通過調(diào)節(jié)第一、第二過渡桿的桿長(zhǎng)調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)幅度,實(shí)現(xiàn)以第四支撐單元為機(jī)架時(shí),其余三個(gè)支撐單元的協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)及對(duì)運(yùn)動(dòng)幅度的控制,上述多功能多關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)可應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)、康復(fù)輔助設(shè)備等領(lǐng)域。
附圖說明
圖1和圖2分別是第一種多功能多關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的兩種視角的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3和圖4分別是第二種多功能多關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的兩種視角的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5和圖6分別是第三種多功能多關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的兩種視角的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖7和圖8分別是第四種多功能多關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的兩種視角的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
結(jié)合圖1至圖8,對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地說明:
結(jié)合圖1和圖2所示,本發(fā)明的第一種多功能多關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu),其具體結(jié)構(gòu)如下:
多功能多關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu),包括第一支撐單元10、第二支撐單元20及第三支撐單元30,第一支撐單元10、第二支撐單元20及第三支撐單元30順序鉸接且鉸接軸平行;
第一支撐單元10上設(shè)置有第一滑塊11,第一滑塊11沿第一支撐單元10長(zhǎng)度方向滑動(dòng),第一滑塊11與第一連接桿12的一端鉸接,第一連接桿12的另一端與第二支撐單元20鉸接;
第二支撐單元20上設(shè)置有第二滑塊21,第二滑塊21沿第二支撐單元20長(zhǎng)度方向滑動(dòng),第二滑塊21與第二連接桿22的一端鉸接,第二連接桿22的另一端與第三支撐單元30鉸接。
上述第一支撐單元10、第二支撐單元20及第三支撐單元30順序鉸接,并且相鄰支撐單元通過第一連接桿12、第一滑塊11、第二連接桿22、第二滑塊21連接,從而能夠使得該多功能多關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)在某一個(gè)固定平面上以雙自由度擺動(dòng),以其中任意支撐單元為機(jī)架,通過施加兩個(gè)動(dòng)力源,控制第一、第二、第三10、20、30支撐單元任意兩個(gè)支撐單元的擺動(dòng),上述多功能多關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)可應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)、康復(fù)輔助設(shè)備等領(lǐng)域。
上述的第一、第二、第三10、20、30支撐單元之間的鉸接方式如下:所述第一支撐單元10上設(shè)置有第一連接板13,所述第二支撐單元20上設(shè)置有第二連接板23,第一連接板13與第二連接板23鉸接,所述第二支撐單元20上設(shè)置有第三連接板24,所述第三支撐單元30上設(shè)置有第四連接板31,第三連接板24與第四連接板31鉸接;
上述的第一連接桿12兩端的鉸接軸與第一、第二、第三10、20、30支撐單元之間的鉸接軸平行,第二連接桿22兩端的鉸接軸與第一、第二、第三10、20、30支撐單元之間的鉸接軸平行。
結(jié)合圖3和圖4所示,本發(fā)明的第二種多功能多關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu),其具體結(jié)構(gòu)如下:
多功能多關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu),包括第一支撐單元10、第二支撐單元20及第三支撐單元30,第一支撐單元10、第二支撐單元20及第三支撐單元30順序鉸接且鉸接軸平行;
第一支撐單元10上設(shè)置有第一滑塊11,第一滑塊11沿第一支撐單元10長(zhǎng)度方向滑動(dòng),第一滑塊11與第一連接桿12的一端鉸接,第一連接桿12的另一端與第二支撐單元20鉸接;
第二支撐單元20上設(shè)置有第二滑塊21,第二滑塊21沿第二支撐單元20長(zhǎng)度方向滑動(dòng),第二滑塊21與第二連接桿22的一端鉸接,第二連接桿22的另一端與第三支撐單元30鉸接;
所述第一連接桿12與第三支撐單元30之間設(shè)置有第一過渡桿40,所述第一過渡桿40的兩端分別與第一連接桿12的桿身及第三支撐單元30鉸接。
上述所述第一支撐單元10、第二支撐單元20及第三支撐單元30順序鉸接,相鄰支撐單元分別通過第一連接桿12和第二連接桿22鉸接連接,并且第一連接桿12與第三支撐單元30之間通過第一過渡桿40鉸接連接,從而使得該多功能多關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)具備在某一個(gè)固定平面以第一、第二、第三支撐單元10、20、30協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)的自由度,在任意的連接桿上施加一個(gè)動(dòng)力源,并可以通過調(diào)節(jié)第一過渡桿40的桿長(zhǎng)調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)幅度,實(shí)現(xiàn)以第一、第二、第三支撐單元10、20、30種任意支撐單元為機(jī)架時(shí),可對(duì)其余兩個(gè)支撐單元協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)幅度的控制,上述多功能多關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)可應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)、康復(fù)輔助設(shè)備等領(lǐng)域。
上述的第一、第二、第三10、20、30支撐單元之間的鉸接方式如下:所述第一支撐單元10上設(shè)置有第一連接板13,所述第二支撐單元20上設(shè)置有第二連接板23,第一連接板13與第二連接板23鉸接,所述第二支撐單元20上設(shè)置有第三連接板24,所述第三支撐單元30上設(shè)置有第四連接板31,第三連接板24與第四連接板31鉸接。
為實(shí)現(xiàn)對(duì)支撐單元運(yùn)動(dòng)幅度的控制,所述第一過渡桿40的桿長(zhǎng)可調(diào),第一過渡桿40可以設(shè)置兩段式結(jié)構(gòu),在其中一個(gè)連桿上設(shè)置間隔設(shè)置安裝孔,在另一個(gè)連桿上設(shè)置緊固螺栓,并且通過緊固螺栓與安裝的連接,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)第一過渡桿40桿長(zhǎng)的調(diào)節(jié)。
上述的第一連接桿12兩端的鉸接軸與第一、第二、第三10、20、30支撐單元之間的鉸接軸平行,第二連接桿22兩端的鉸接軸與第一、第二、第三10、20、30支撐單元之間的鉸接軸平行,第一過渡桿40的的兩端與第一、第二、第三10、20、30支撐單元之間的鉸接軸平行。
結(jié)合圖5和圖6所示,本發(fā)明的第三種多功能多關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu),其具體結(jié)構(gòu)如下:
多功能多關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu),其特征在于:包括順序鉸接的第一支撐單元10、第二支撐單元20、第三支撐單元30、第四支撐單元50;
第一支撐單元10、第二支撐單元20、第三支撐單元30、第四支撐單元50的鉸接軸平行;
第一支撐單元10上設(shè)置有第一滑塊11,第一滑塊11沿第一支撐單元10長(zhǎng)度方向滑動(dòng),第一滑塊11與第一連接桿12的一端鉸接,第一連接桿12的另一端與第二支撐單元20鉸接;
第二支撐單元20上設(shè)置有第二滑塊21,第二滑塊21沿第二支撐單元20長(zhǎng)度方向滑動(dòng),第二滑塊21與第二連接桿22的一端鉸接,第二連接桿22的另一端與第三支撐單元30鉸接;
所述第一連接桿12與第三支撐單元30之間設(shè)置有第一過渡桿40,所述第一過渡桿40的兩端分別與第一連接桿12的桿身及第三支撐單元30鉸接;
所述第四支撐單元50與第二連接桿22之間設(shè)置有第二過渡桿60,所述第二過渡桿60的一端與第二連接桿22的桿身鉸接,第二過渡桿60的另一端與第四支撐單元50鉸接。
上述,所述第一支撐單元10、第二支撐單元20、第三支撐單元30、第四支撐單元50順序鉸接,相鄰支撐單元分別通過第一連接桿12和第二連接桿22鉸接連接,第一連接桿12與第三支撐單元30之間通過第一過渡桿40鉸接連接,并且第四支撐單元50與第二連接桿22之間通過第二過渡桿60連接,第二過渡桿60一端為固定連接,另一端為鉸接,從而使得該多功能多關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)具備在某一個(gè)平面以第一、第二、第三、第四支撐單元10、20、30、50任意支撐單元為機(jī)架時(shí),其余三個(gè)支撐單元的協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)的自由度,施加一個(gè)動(dòng)力源,即控制第一、第二、第三及第四支撐單元10、20、30、50的擺動(dòng)動(dòng)力,擺動(dòng)動(dòng)力保證機(jī)構(gòu)在某一固定轉(zhuǎn)動(dòng)平面出的協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng),并可以通過調(diào)節(jié)第一、第二過渡桿40、60的桿長(zhǎng)來調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)幅度,實(shí)現(xiàn)以第一、第二、第三及第四支撐單元10、20、30、50中任意支撐單元為機(jī)架時(shí),其余三個(gè)支撐單元的協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)及對(duì)運(yùn)動(dòng)幅度的控制,上述多功能多關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)可應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)、康復(fù)輔助設(shè)備等領(lǐng)域。
上述的第一、第二、第三10、20、30支撐單元之間的鉸接方式如下:所述第一支撐單元10上設(shè)置有第一連接板13,所述第二支撐單元20上設(shè)置有第二連接板23,第一連接板13與第二連接板23鉸接,所述第二支撐單元20上設(shè)置有第三連接板24,所述第三支撐單元30上設(shè)置有第四連接板31,第三連接板24與第四連接板31鉸接,第三支撐單元30與第四支撐單元50之間也可以為球鉸接。
為實(shí)現(xiàn)對(duì)支撐單元運(yùn)動(dòng)幅度的控制,所述第一過渡桿40的桿長(zhǎng)可調(diào),所述第二過渡桿60的桿長(zhǎng)可調(diào);
第一過渡桿40可以設(shè)置兩段式結(jié)構(gòu),在其中一個(gè)連桿上設(shè)置間隔設(shè)置安裝孔,在另一個(gè)連桿上設(shè)置緊固螺栓,并且通過緊固螺栓與安裝的連接,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)第一過渡桿40桿長(zhǎng)的調(diào)節(jié);
第二過渡桿60也可設(shè)置成兩段式結(jié)構(gòu),將其中一個(gè)連桿設(shè)置成方管狀結(jié)構(gòu),另一個(gè)連桿設(shè)置成方桿結(jié)構(gòu),方桿狀連桿插接在方管狀連桿內(nèi),并且在方管狀連桿的外壁設(shè)置緊固螺栓,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)第二過渡桿60的桿長(zhǎng)的調(diào)節(jié)。
上述的第一連接桿12兩端的鉸接軸與第一、第二、第三10、20、30支撐單元之間的鉸接軸平行,第二連接桿22兩端的鉸接軸與第一、第二、第三10、20、30支撐單元之間的鉸接軸平行,第一過渡桿40的的兩端與第一、第二、第三10、20、30支撐單元之間的鉸接軸平行,第二過渡桿60的一端與第一、第二、第三10、20、30支撐單元之間的鉸接軸平行。
結(jié)合圖7和圖8所示,本發(fā)明的第四種多功能多關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu),其具體結(jié)構(gòu)如下:
多功能多關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu),包括順序鉸接的第一支撐單元10、第二支撐單元20及第三支撐單元30,第三支撐單元30與第四支撐單元50球鉸接;
第一支撐單元10、第二支撐單元20及第三支撐單元30的鉸接軸平行;
第一支撐單元10上設(shè)置有第一滑塊11,第一滑塊11沿第一支撐單元10長(zhǎng)度方向滑動(dòng),第一滑塊11與第一連接桿12的一端鉸接,第一連接桿12的另一端與第二支撐單元20鉸接;
第二支撐單元20上設(shè)置有第二滑塊21,第二滑塊21沿第二支撐單元20長(zhǎng)度方向滑動(dòng),第二滑塊21與第二連接桿22的一端鉸接,第二連接桿22的另一端與第三支撐單元30鉸接;
所述第一連接桿12與第三支撐單元30之間設(shè)置有第一過渡桿40,所述第一過渡桿40的兩端分別與第一連接桿12的桿身及第三支撐單元30鉸接;
所述第四支撐單元50與第二連接桿22之間設(shè)置有第二過渡桿60,所述第四支撐單元50上轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置有第三連接桿51,所述第二過渡桿60的一端與第二連接桿22的桿身鉸接,第二過渡桿60的另一端與第三連接桿51鉸接,第二過渡桿60的鉸接軸與第三連接桿51轉(zhuǎn)動(dòng)軸垂直。
上述所述第一支撐單元10、第二支撐單元20及第三支撐單元30順序鉸接,第三支撐單元30還與第四支撐單元50球鉸接,相鄰支撐單元分別通過第一連接桿12和第二連接桿22鉸接連接,第一連接桿12與第三支撐單元30之間通過第一過渡桿40鉸接連接,第四支撐單元50與第二連接桿60之間通過第二過渡桿22連接,并且第四支撐單元50上轉(zhuǎn)動(dòng)式設(shè)置有第三連接桿51,第二過渡桿60一端與第二連接桿22的桿身鉸接,另一端與第三連接桿51鉸接,從而使得該多功能多關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)具備旋轉(zhuǎn)自由度和在任意轉(zhuǎn)動(dòng)平面以第四支撐單元50為機(jī)架時(shí),其余三個(gè)支撐單元協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)的自由度,施加兩個(gè)動(dòng)力源,即可控制在空間中的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力和控制第一、第二、第三及第四支撐單元10、20、30、50的擺動(dòng)動(dòng)力。轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力保證機(jī)構(gòu)能夠旋轉(zhuǎn)至空間任意平面,擺動(dòng)動(dòng)力保證機(jī)構(gòu)在任意轉(zhuǎn)動(dòng)平面處的協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng),并通過調(diào)節(jié)第一、第二過渡桿40、60的桿長(zhǎng)調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)幅度,實(shí)現(xiàn)以第四支撐單元50為機(jī)架時(shí),對(duì)其余三個(gè)支撐單元10、20、30協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)幅度的控制,上述多功能多關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)可應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)、康復(fù)輔助設(shè)備等領(lǐng)域。
上述的第一、第二、第三10、20、30支撐單元之間的鉸接方式如下:所述第一支撐單元10上設(shè)置有第一連接板13,所述第二支撐單元20上設(shè)置有第二連接板23,第一連接板13與第二連接板23鉸接,所述第二支撐單元20上設(shè)置有第三連接板24,所述第三支撐單元30上設(shè)置有第四連接板31,第三連接板24與第四連接板31鉸接。
為實(shí)現(xiàn)對(duì)支撐單元運(yùn)動(dòng)幅度的控制,所述第一過渡桿40的桿長(zhǎng)可調(diào),所述第二過渡桿60的桿長(zhǎng)可調(diào);
第一過渡桿40可以設(shè)置兩段式結(jié)構(gòu),在其中一個(gè)連桿上設(shè)置間隔設(shè)置安裝孔,在另一個(gè)連桿上設(shè)置緊固螺栓,并且通過緊固螺栓與安裝的連接,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)第一過渡桿40桿長(zhǎng)的調(diào)節(jié);
第二過渡桿60也可設(shè)置成兩段式結(jié)構(gòu),將其中一個(gè)連桿設(shè)置成方管狀結(jié)構(gòu),另一個(gè)連桿設(shè)置成方桿結(jié)構(gòu),方桿狀連桿插接在方管狀連桿內(nèi),并且在方管狀連桿的外壁設(shè)置緊固螺栓,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)第二過渡桿60的桿長(zhǎng)的調(diào)節(jié)。
上述的第一連接桿12兩端的鉸接軸與第一、第二、第三10、20、30支撐單元之間的鉸接軸平行,第二連接桿22兩端的鉸接軸與第一、第二、第三10、20、30支撐單元之間的鉸接軸平行,第一過渡桿40的的兩端與第一、第二、第三10、20、30支撐單元之間的鉸接軸平行,第二過渡桿60的一端與第一、第二、第三10、20、30支撐單元之間的鉸接軸平行,第三連接桿51轉(zhuǎn)動(dòng)軸與第二過渡桿60的鉸接軸垂直。
對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言,顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié),而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下,能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此,無論從哪一點(diǎn)來看,均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定,因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。
此外,應(yīng)當(dāng)理解,雖然本說明書按照實(shí)施方式加以描述,但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案,說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見,本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個(gè)整體,各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合,形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。