一种仅含转动关节的三自由度一平两转并联机构制造技术

本发明专利技术公开了一种仅含转动关节的三自由度一平两转并联机构，所述仅含转动关节的三自由度一平两转并联机构包括：基座，与所述基座相对设置的动平台，连接所述基座与所述动平台的第一支链、第二支链以及第三支链；所述第三支链设置于所述第一支链、所述第二支链之间；所述第一支链与所述第二支链均包括多个运动副，所述运动副包括万向副、第一转动副以及第二转动副；所述第三支链包括第三转动副、球副以及第四转动副。由于本发明专利技术仅含转动关节，不用通过移动副进行驱动，从而可以有效避免因滑动摩擦导致的运动/力传递效率低的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种仅含转动关节的三自由度一平两转并联机构
本专利技术涉及并联结构领域，尤其涉及的是一种仅含转动关节的三自由度一平两转并联机构。
技术介绍
目前，混联机床、混联机器人所采用的三自由度一平两转并联机构中，大部分都需要移动副进行驱动，即需要将电机输出转速与转矩通过丝杠导轨转化为驱动线速度与驱动力。由于移动副驱动时产生的摩擦力较大，从而导致并联机构运动时，运动/力传递效率低。因此，现有技术还有待改进和发展。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种仅含转动关节的三自由度一平两转并联机构，旨在解决现有技术中并联机构的运动/力传递效率低的问题。本专利技术解决问题所采用的技术方案如下：第一方面，本专利技术实施例提供一种仅含转动关节的三自由度一平两转并联机构，其特征在于，所述仅含转动关节的三自由度一平两转并联机构包括：基座，与所述基座相对设置的动平台，连接所述基座与所述动平台的第一支链、第二支链以及第三支链；所述第三支链设置于所述第一支链、所述第二支链之间；所述第一支链与所述第二支链均包括多个运动副，所述运动副包括万向副、第一转动副以及第二转动副；所述第三支链包括第三转动副、球副以及第四转动副。在一种实施方式中，所述万向副与所述基座连接；所述第二转动副与所述动平台连接；所述第一转动副与所述万向副以及所述第二转动副均连接。在一种实施方式中，所述第三转动副与所述基座连接；所述第四转动副与所述动平台连接；所述球副与所述第三转动副以及所述第四转动副均连接。在一种实施方式中，所述万向副的转动方向包括第一转动方向以及与所述第一转动方向垂直的第二转动方向；所述第一转动副的转动方向与所述第二转动方向平行；所述第二转动副的转动方向与所述第二转动方向平行；所述第三转动副的转动方向与所述第一转动方向平行；所述第四转动副的转动方向与所述第一转动方向平行。在一种实施方式中，所述万向副包括第一U形件，第二U形件，第一转动杆以及第二转动杆，且所述第一转动杆与所述第二转动杆垂直并固定连接；所述第一U形件与所述基座固定连接，所述第二U形件与所述第一转动副固定连接；所述第一U形件的上端设置有第一通孔、第二通孔，所述第一通孔与所述第二通孔相对设置；所述第一转动杆与所述第一通孔、所述第二通孔活动连接；所述第二U形件的上端设置有第三通孔、第四通孔，所述第三通孔与所述第四通孔相对设置；所述第二转动杆与所述第三通孔、所述第四通孔活动连接。在一种实施方式中，所述第一转动副包括第三U形件，以及与所述第三U形件活动连接的第一转动件；所述第三U形件与所述第二转动副固定连接；所述第一转动件与所述万向副固定连接；所述第三U形件的上端设置有第五通孔、第六通孔，且所述第五通孔与所述第六通孔相对设置；所述第一转动件包括第三转动杆，以及与所述第三转动杆垂直并固定连接的第一连杆；所述第三转动杆与所述第五通孔、所述第六通孔活动连接；所述第一连杆与所述万向副固定连接。在一种实施方式中，所述第二转动副包括第四U形件，以及与所述第四U形件活动连接的第二转动件；所述第四U形件与所述动平台固定连接；所述第二转动件与所述第一转动副固定连接；所述第四U形件的上端设置有第七通孔、第八通孔，且所述第七通孔与所述第八通孔相对设置；所述第二转动件包括第四转动杆，以及与所述第四转动杆垂直并固定连接的第二连杆；所述第四转动杆与所述第七通孔、所述第八通孔活动连接；所述第二连杆与所述第一转动副固定连接。在一种实施方式中，所述第三转动副包括第五U形件，以及与所述第五U形件活动连接的第三转动件；所述第五U形件与所述基座固定连接；所述第三转动件与所述球副固定连接；所述第五U形件的上端设置有第九通孔、第十通孔，且所述第九通孔与所述第十通孔相对设置；所述第三转动件包括第五转动杆，以及与所述第五转动杆垂直并固定连接的第三连杆；所述第五转动杆与所述第九通孔、所述第十通孔活动连接；所述第三连杆与所述球副固定连接。在一种实施方式中，所述球副包括球形部，以及与所述球形部活动连接的半球形槽体；所述球形部与所述第三转动副固定连接；所述半球形槽体的底部与所述第四转动副固定连接。在一种实施方式中，所述第四转动副包括第六U形件，以及与所述第六U形件活动连接的第四转动件；所述第六U形件与所述动平台固定连接；所述第四转动件与所述球副固定连接；所述第六U形件的上端设置有第十一通孔、第十二通孔，且所述第十一通孔与所述第十二通孔相对设置；所述第四转动件包括第六转动杆，以及与所述第六转动杆垂直并固定连接的第四连杆；所述第六转动杆与所述第十一通孔、所述第十二通孔活动连接；所述第四连杆与所述球副固定连接。本专利技术的有益效果：本专利技术公开了一种仅含转动关节的三自由度一平两转并联机构，所述机构包括：基座，与所述基座相对设置的动平台，连接所述基座与所述动平台的第一支链、第二支链以及第三支链；所述第三支链设置于所述第一支链、所述第二支链之间；所述第一支链与所述第二支链均包括多个运动副，所述运动副包括万向副、第一转动副以及第二转动副；所述第三支链包括第三转动副、球副以及第四转动副。由于本专利技术仅含转动关节，不用通过移动副进行驱动，从而可以有效避免因滑动摩擦导致的运动/力传递效率低的问题。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的仅含转动关节的三自由度一平两转并联机构的结构示意图。图2是本专利技术实施例提供的第一支链/第二支链的结构示意图。图3是本专利技术实施例提供的第三支链的结构示意图。附图标号说明具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本专利技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。需要说明，若本专利技术实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。近年来，混联机床、混联机器人被大量应用在航空航天工业、汽车工业、光学工程等高端制造业中，以解决抛光、喷涂、钻孔、装配、搅拌摩擦焊等对装备精度和刚度要求较高的作业任务。混联机床、混联机器人的主体为并联机构，并联机构可以定义为：上下平台用2个或2个以上支链相连，且以并联方式驱动的机构称之为并联机构。其中三自由度一平两转并联机构因具有工作空间与机身占地比大、姿态空间灵活、动态特性优良等优点，而被广泛采用。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种仅含转动关节的三自由度一平两转并联机构，其特征在于，所述仅含转动关节的三自由度一平两转并联机构包括：基座，与所述基座相对设置的动平台，连接所述基座与所述动平台的第一支链、第二支链以及第三支链；所述第三支链设置于所述第一支链、所述第二支链之间；/n所述第一支链与所述第二支链均包括多个运动副，所述运动副包括万向副、第一转动副以及第二转动副；/n所述第三支链包括第三转动副、球副以及第四转动副。/n

【技术特征摘要】
1.一种仅含转动关节的三自由度一平两转并联机构，其特征在于，所述仅含转动关节的三自由度一平两转并联机构包括：基座，与所述基座相对设置的动平台，连接所述基座与所述动平台的第一支链、第二支链以及第三支链；所述第三支链设置于所述第一支链、所述第二支链之间；
所述第一支链与所述第二支链均包括多个运动副，所述运动副包括万向副、第一转动副以及第二转动副；
所述第三支链包括第三转动副、球副以及第四转动副。


2.根据权利要求1所述的仅含转动关节的三自由度一平两转并联机构，其特征在于，所述万向副与所述基座连接；所述第二转动副与所述动平台连接；所述第一转动副与所述万向副以及所述第二转动副均连接。


3.根据权利要求1所述的仅含转动关节的三自由度一平两转并联机构，其特征在于，所述第三转动副与所述基座连接；所述第四转动副与所述动平台连接；所述球副与所述第三转动副以及所述第四转动副均连接。


4.根据权利要求1所述的仅含转动关节的三自由度一平两转并联机构，其特征在于，所述万向副的转动方向包括第一转动方向以及与所述第一转动方向垂直的第二转动方向；
所述第一转动副的转动方向与所述第二转动方向平行；
所述第二转动副的转动方向与所述第二转动方向平行；
所述第三转动副的转动方向与所述第一转动方向平行；
所述第四转动副的转动方向与所述第一转动方向平行。


5.根据权利要求1所述的仅含转动关节的三自由度一平两转并联机构，其特征在于，所述万向副包括第一U形件，第二U形件，第一转动杆以及第二转动杆，且所述第一转动杆与所述第二转动杆垂直并固定连接；
所述第一U形件与所述基座固定连接，所述第二U形件与所述第一转动副固定连接；
所述第一U形件的上端设置有第一通孔、第二通孔，所述第一通孔与所述第二通孔相对设置；所述第一转动杆与所述第一通孔、所述第二通孔活动连接；
所述第二U形件的上端设置有第三通孔、第四通孔，所述第三通孔与所述第四通孔相对设置；所述第二转动杆与所述第三通孔、所述第四通孔活动连接。


6.根据权利要求1所述的仅含转动关节的三自由度一平两转并联机构，其特征在于，所述第一转动副包括第三U形件，以及与所述第三U形件活动连接的第一转动件；所述第三U形件与所述第二转动副固定连接；所述第一转动件与所述万向副固...

【专利技术属性】
技术研发人员：李杨民，杨朔飞，谢炎林，
申请(专利权)人：香港理工大学深圳研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44