一種具有連續(xù)轉(zhuǎn)軸且易于控制的對稱兩轉(zhuǎn)一移并聯(lián)機構(gòu)的制作方法

本發(fā)明屬于機器人領域，特別涉及一種并聯(lián)機構(gòu)。

背景技術(shù)：

并聯(lián)機器人與串聯(lián)機器人相比，具有剛度大、運動速度快、精度高等優(yōu)點，在機械工業(yè)領域具有廣泛的應用。隨著相關(guān)研究的進行，并聯(lián)機構(gòu)有了飛速的發(fā)展。其中具有兩個轉(zhuǎn)動自由度和一個移動自由度的并聯(lián)機構(gòu)也已經(jīng)過了全面的開發(fā)研究。但大多數(shù)并聯(lián)機構(gòu)不能繞同一軸線連續(xù)轉(zhuǎn)動，導致并聯(lián)機構(gòu)的軌跡規(guī)劃、速度控制以及機構(gòu)的標定非常復雜。從而，設計能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)轉(zhuǎn)動的并聯(lián)機構(gòu)具有很大的實際意義，且具有良好的應用前景。很多學者對此問題進行了專門的研究，并設計出了相關(guān)機構(gòu)，但現(xiàn)有的機構(gòu)多是連續(xù)轉(zhuǎn)軸較少或是采用的非對稱的結(jié)構(gòu)，且存在伴隨運動。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)完全對稱、各向同性好、制造成本低廉、易于維護、且在運動過程中不存在伴隨運動的具有連續(xù)轉(zhuǎn)軸且易于控制的對稱兩轉(zhuǎn)一移并聯(lián)機構(gòu)。

本發(fā)明包括定平臺、動平臺和連接這兩個平臺的三條結(jié)構(gòu)完全相同的活動分支。所述三條活動分支均由定平臺轉(zhuǎn)動副、下轉(zhuǎn)動副、中間移動副、上轉(zhuǎn)動副、動平臺轉(zhuǎn)動副和連接它們的連桿構(gòu)成。且每條活動分支的結(jié)構(gòu)都是上下對稱的，其中定平臺轉(zhuǎn)動副與定平臺剛性連接，下轉(zhuǎn)動副通過第一連桿與定平臺轉(zhuǎn)動副連接，中間移動副通過第二連桿與下轉(zhuǎn)動副連接，上轉(zhuǎn)動副通過第三連桿與中間移動副連接，動平臺轉(zhuǎn)動副通過第四連桿與上轉(zhuǎn)動副連接，動平臺與動平臺轉(zhuǎn)動副剛性連接；上述每條活動分支中定、動平臺轉(zhuǎn)動副分別與定、動平臺傾斜布置，且其軸線交于空間一點，該點為活動分支中心點，上述三條活動分支的分支中心點構(gòu)成了一個中間對稱平面；上述定平臺轉(zhuǎn)動副、下轉(zhuǎn)動副組成的運動副組合與動平臺轉(zhuǎn)動副、上轉(zhuǎn)動副組成的運動副組合結(jié)構(gòu)對稱且關(guān)于該中間對稱平面完全對稱布置，且上轉(zhuǎn)動副與下轉(zhuǎn)動副關(guān)于中間對稱平面對稱；上述定、動平臺為全等的三角形，且關(guān)于中間對稱平面對稱；上述每個活動分支的上、下轉(zhuǎn)動副的軸線相互平行且與定、動平臺轉(zhuǎn)動副的軸線所構(gòu)成的平面斜交；而且，每條活動分支的下轉(zhuǎn)動副與上轉(zhuǎn)動副的平行關(guān)系可以替換為相交關(guān)系，并保持關(guān)于上述中間對稱平面的對稱關(guān)系和與定、動平臺轉(zhuǎn)動副軸線構(gòu)成的平面的斜交關(guān)系。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點：

1、結(jié)構(gòu)完全對稱、各向同性好、制造成本低廉、易于維護，且在運動過程中不存在伴隨運動。

2、能夠繞機構(gòu)的中間對稱平面上的任意一條直線連續(xù)轉(zhuǎn)動，該對稱平面在機構(gòu)運動過程中始終存在。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例1的立體示意簡圖。

圖2為圖1的一個分支的立體示意簡圖。

圖3為本發(fā)明實施例2的立體示意簡圖。

圖4為圖3的一個分支的立體示意簡圖。

具體實施方式

實施例1：

在圖1所示的具有連續(xù)轉(zhuǎn)軸且易于控制的對稱兩轉(zhuǎn)一移并聯(lián)機構(gòu)的立體示意圖中，三條結(jié)構(gòu)完全相同的活動分支連接定平臺1和動平臺6，且每條活動分支的結(jié)構(gòu)均是上下完全對稱的；活動分支中的定平臺轉(zhuǎn)動副R1與定平臺1剛性連接，下轉(zhuǎn)動副R2通過第一連桿2與定平臺轉(zhuǎn)動副R1連接，中間移動副P3通過第二連桿3與下轉(zhuǎn)動副R2連接，上轉(zhuǎn)動副R4通過第三連桿4與中間移動副P3連接，動平臺轉(zhuǎn)動副R5通過第四連桿5與上轉(zhuǎn)動副R4連接，動平臺與動平臺轉(zhuǎn)動副R5剛性連接；上述每條活動分支中定、動平臺轉(zhuǎn)動副R1、R5分別與定、動平臺傾斜布置，且其軸線交于空間一點O1，該點為分支中心點，上述三條分支的分支中心點O1、O2、O3構(gòu)成了一個中間對稱平面S1；上述定平臺轉(zhuǎn)動副R1、下轉(zhuǎn)動副R2組成的運動副組合與動平臺轉(zhuǎn)動副R5、上轉(zhuǎn)動副R4組成的運動副組合關(guān)于該中間對稱平面S1完全對稱，且上轉(zhuǎn)動副R4與中間移動副P3組成的運動副組合和下轉(zhuǎn)動副R2與中間移動副P3組成的運動副組合關(guān)于該中間對稱平面S1完全對稱。中間移動副P3垂直于該中間平面S1，上述定、動平臺均為全等的三角形，也關(guān)于該中間對稱平面對稱。如圖2所示，上述上、下轉(zhuǎn)動副R2、R4軸線L2、L4相互平行，且與定、動平臺轉(zhuǎn)動副R1、R5軸線L1、L5所構(gòu)成的平面斜交。

實施例2：

如圖3所示，三條結(jié)構(gòu)完全相同的活動分支連接定平臺1和動平臺6，且每條分支的結(jié)構(gòu)均是上下完全對稱的；活動分支中的定平臺轉(zhuǎn)動副R1與定平臺1剛性連接，下轉(zhuǎn)動副R2通過第一連桿2與定平臺轉(zhuǎn)動副R1連接，中間移動副P3通過第二連桿3與下轉(zhuǎn)動副R2連接，上轉(zhuǎn)動副R4通過第三連桿4與中間移動副P3連接，動平臺轉(zhuǎn)動副R5通過第四連桿5與上側(cè)轉(zhuǎn)動副R4連接，動平臺6與動平臺轉(zhuǎn)動副R5剛性連接。上述每條活動分支中定、動平臺轉(zhuǎn)動副R1、R5分別與定、動平臺傾斜布置，且其軸線交于空間一點O1，上述三條活動分支的分支中心點O1、O2、O3構(gòu)成了一個中間對稱平面S1；其中每條活動分支中，上述定平臺轉(zhuǎn)動副R1、下轉(zhuǎn)動副R2組成的運動副組合與動平臺轉(zhuǎn)動副R5、上轉(zhuǎn)動副R4組成的運動副組合關(guān)于該中間對稱平面S1完全對稱，且上轉(zhuǎn)動副R4與中間移動副P3組成的運動副組合和下轉(zhuǎn)動副R2與中間移動副P3組成的運動副組合關(guān)于該中間對稱平面S1完全對稱。如圖4所示，上述上、下轉(zhuǎn)動副R2、R4軸線L2、L4相交，且與定、動平臺轉(zhuǎn)動副R1、R5軸線L1、L5所組成的平面斜交。