一種多閉環三轉動抓放機構的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及抓放機構，特別涉及多閉環三轉動抓放機構。
【背景技術】
[0002]隨著航空航天、海洋等事業的發展，轉動類抓放機構得到越來越多的重視。目前已有的機構僅可獨立完成轉動操作或抓放操作，無法將上述操作結合。已有的抓放操作機構多以串聯機構為主，無法支撐大重量大尺寸目標物體的抓放操作。而多閉環機構在剛度和動態性能方面具有優勢。因此，設計一類新型三轉動多閉環抓放機構成為了解決大重量大尺寸物體抓放問題的最佳方案。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于克服已有技術的缺點，提供一種機構結構簡單，可實現三自由度轉動運動與抓放操作，具有優越的剛度性能與承載能力且控制方便的多閉環三轉動抓放機構。
[0004]本發明的一種多閉環三轉動抓放機構，由靜平臺、動平臺和連接所述的動平臺、靜平臺的第一主動支鏈、第二主動支鏈、第三主動支鏈及第四主動支鏈構成，所述動平臺為平面四邊形機構，所述的平面四邊形機構包括第一連桿，所述第一連桿一端通過第一轉動副與第二連桿一端轉動連接，所述第二連桿另一端通過第二轉動副與第三連桿一端轉動連接，所述第三連桿另一端通過第三轉動副與第四連桿一端轉動連接，所述第四連桿另一端通過第四轉動副與第一連桿另一端轉動連接;所述第一主動支鏈包括固定連桿，所述固定連桿底端與靜平臺固定連接，所述固定連桿上端通過第一靜平臺轉動副與第一虎克鉸鏈一端轉動連接，所述第一虎克鉸鏈另一端與第一連桿在第一連桿上的第一連接點固定相連，所述第一靜平臺轉動副軸線通過所述第一虎克鉸鏈轉動中心點；所述第二主動支鏈、第三主動支鏈和第四主動支鏈具有相同的機械結構，所述第二主動支鏈、第三主動支鏈和第四主動支鏈均包括下連桿，所述的下連桿一端通過移動副或者第五轉動副與靜平臺移動或者轉動連接，所述下連桿另一端與第二虎克鉸鏈一端轉動連接，所述第二虎克鉸鏈另一端與上連桿底端轉動連接，所述上連桿頂端與球鉸鏈一端轉動連接，所述球鉸鏈另一端與動平臺上對應設置的一個連桿固定連接，其中所述第二主動支鏈的球鉸鏈另一端與第二連桿在第二連桿上的第二連接點相連，所述第三主動支鏈的球鉸鏈另一端與第三連桿在第三連桿上的第三連接點相連，所述第四主動支鏈的球鉸鏈另一端與第四連桿在第四連桿上的第四連接點相連。
[0005]本發明的一種多閉環三轉動抓放機構的有益效果是:機構結構簡單，可實現三自由度轉動運動與抓放操作，具有優越的剛度性能與承載能力，控制方便，可應用于重型物體的抓放操作。
【附圖說明】
[0006]圖1是本發明的多閉環三轉動抓放機構的第一種實施方式的結構示意圖，其采用移動副驅動并利用動平臺連桿中心點連接驅動支鏈；
[0007]圖2是本發明的多閉環三轉動抓放機構的第二種實施方式的結構示意圖，其采用轉動副驅動并利用動平臺連桿中心點連接驅動支鏈；
[0008]圖3是本發明的多閉環三轉動抓放機構的第三種實施方式的結構示意圖，其采用移動副驅動并利用動平臺連桿角點連接驅動支鏈；
[0009]圖4是本發明的多閉環三轉動抓放機構的第四種實施方式的結構示意圖，其采用轉動副驅動并利用動平臺連桿角點連接驅動支鏈。
[0010]附圖標記:靜平臺I動平臺2第一主動支鏈3第二主動支鏈4第三主動支鏈5第四主動支鏈6第一連桿7第一轉動副8第二連桿9第二轉動副10第三連桿11第三轉動副12第四連桿13第四轉動副14固定連桿15第一靜平臺轉動副16第一虎克鉸鏈17移動副18-1第五轉動副18-2下連桿19第二虎克鉸鏈20上連桿21球鉸鏈22第一連接點A第二連接點B第三連接點C第四連接點D第一靜平臺轉動副軸線a虎克鉸鏈轉動中心點O
【具體實施方式】
[0011]下面結合附圖，對本發明的【具體實施方式】進行詳細說明。
[0012]如附圖所示的一種多閉環三轉動抓放機構由靜平臺1、動平臺2和連接動、靜平臺的第一主動支鏈3、第二主動支鏈4、第三主動支鏈5及第四主動支鏈6構成。
[0013]所述動平臺2為平面四邊形機構，所述的平面四邊形機構包括第一連桿7，所述第一連桿7—端通過第一轉動副8與第二連桿9 一端轉動連接，所述第二連桿9另一端通過第二轉動副10與第三連桿11 一端轉動連接，所述第三連桿11另一端通過第三轉動副12與第四連桿13—端轉動連接，所述第四連桿13另一端通過第四轉動副14與第一連桿7另一端轉動連接。需要指出的是，各連桿之間需滿足平面四邊形機構(即平面RRRR機構)，則所述第一轉動副、第二轉動副、第三轉動副、第四轉動副軸線間相互平行，所述第一連桿、第二連桿、第三連桿、第四連桿長度可相同，也可不同，但各連桿之間需滿足對應平面RRRR機構的尺寸要求。關于平面RRRR機構的詳細內容詳見“機械原理與機械設計，張策，機械工業出版社，2011.”，該類動平臺稱為可重構平面RRRR機構。優選的所述平面四邊形機構為平行四邊形機構，優點是其內接圓半徑與機構連桿長度具有特定的函數關系，易于控制且受力均衡。
[0014]所述第一主動支鏈3包括固定連桿15，所述固定連桿15底端與靜平臺I固定連接，所述固定連桿15上端通過第一靜平臺轉動副16與第一虎克鉸鏈17—端轉動連接，所述第一虎克鉸鏈17另一端與第一連桿在第一連桿上的第一連接點A固定連接。所述第一靜平臺轉動副軸線a通過所述第一虎克鉸鏈轉動中心點O。
[0015]所述第二主動支鏈4，第三主動支鏈5和第四主動支鏈6具有相同的機械結構，所述第二主動支鏈、第三主動支鏈和第四主動支鏈均包括下連桿19，所述的下連桿19 一端通過移動副18