一大刚度三自由度转动副耦合并联机构制造技术

本实用新型专利技术公开了一大刚度三自由度转动副耦合并联机构。所述并联机构包括定平台、中间平台、动平台及其中间连接机构。所述连接机构包括：三根周向均匀分布的长约束分支、短约束分支。所述长约束分支由七个转动副和六根连杆串联组成；所述短约束分支由一个圆柱副，一个转动副和连杆串联组成。本实用新型专利技术增加了中间平台，进一步增加了并联机构的刚度，且中间部位空间较大可以增加拓展模块。部位空间较大可以增加拓展模块。部位空间较大可以增加拓展模块。

【技术实现步骤摘要】
一大刚度三自由度转动副耦合并联机构


[0001]本技术涉及一种机器人
，具体涉及一种并联机构。

技术介绍

[0002]相比串联机构，并联机构通过增加分支得到了更大的刚度，但在垂直方向增加过多分支会使并联机构工作空间缩小。
[0003]现有的并联机构刚度受薄弱环节影响，降低了整体刚度。通过增加分支增大刚度办法会使并联机构最小厚度变大，缩小了工作空间。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中的缺陷，本技术提供一种大刚度二转一移三自由度并联机构。
[0005]本技术通过以下技术方案实现的：
[0006]一种大刚度三自由度转动副耦合并联机构，其主要包括定平台、中间平台、动平台以及中间连接机构；定平台、动平台通过三条结构相同的长约束分支连接，中间平台通过三条结构相同的短约束分支与上述长约束分支中间位置连接，形成两转一移三自由度并联机构。
[0007]所述定平台、动平台结构相同，沿周向均匀分布三个转动副，且转动副轴线与平台平面垂直。所述中间平台沿周向均匀分布三个圆柱副，且圆柱副轴线相交于一点并与平台平面平行。所述三条长约束分支沿周向均匀分布，首尾两端分别与定平台和动平台外缘相连，每条约束分支分别由第一连杆至第六连杆、第一转动副至第七转动副构成；所述第一连杆一端与定平台通过第一转动副连接，另一端与第二连杆通过第二转动副连接；所述第三连杆一端与第二连杆通过第三转动副连接，第三连杆另一端与第四连杆一端通过第四转动副连接；所述第五连杆一端与第四连杆通过第五转动副连接，第五连杆另一端与第六连杆通过第六转动副连接；所述第六连杆另一端与动平台通过第七转动副连接。所述三条短约束分支沿周向均匀分布，每条约束分支分别由第一连杆、第一圆柱副、第一转动副组成；所述第一连杆一端通过圆柱副与中间平台连接，另一端与长约束分支中间转动副通过第一转动副连接。
[0008]本技术与现有技术对比，本技术有益效果：(1)增加了传统并联机构的刚度；(2)增加了工作空间；(3)机构中心部位空间大。
附图说明
[0009]为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
[0010]图1为整体结构立体示意图。
[0011]图2为定(动)平台立体示意图。
[0012]图3为中间平台立体示意图。
[0013]图4为长约束分支立体示意图。
[0014]图5为短约束分支立体示意图。
[0015]图中序号含义：前两位数表示组件序号，末位数表示组件内部零件序号或组内运动副序号。定平台
‑
010，中间平台
‑
020，长约束分支
‑
030，短约束分支
‑
040，动平台
‑
050。
[0016]具体地，所述定平台
‑
010，中间平台
‑
020，动平台
‑
050分别包含三个连接外缘；所述长约束分支
‑
030包含第一转动副
‑
031R至第七转动副
‑
037R和第一连杆
‑
031至第六连杆
‑
036；所述短约束分支
‑
040包含一个连杆
‑
041、一个圆柱副
‑
041C、一个转动副
‑
041R。
具体实施方式
[0017]本技术公开的并联机构有三个自由度，具体为两转一移。其主要由定平台
‑
010、中间平台
‑
020、长约束分支
‑
030、短约束分支
‑
040、动平台
‑
050 组成。
[0018]所述定平台
‑
010、动平台
‑
050结构相同，沿周向均匀分布三个转动副，且转动副轴线与平台平面垂直。所述中间平台
‑
020沿周向均匀分布三个圆柱副，且圆柱副轴线相交于一点并与平台平面平行。
[0019]所述三条长约束分支结构相同，具体地，长约束分支
‑
030由七个转动副
ꢀ‑
031R至037R和六个连杆
‑
031至036串联而成。所述三条短约束分支结构相同，具体地，短约束分支
‑
040由一个圆柱副
‑
041C、一个转动副
‑
041R和一个连杆
‑
041 串联而成。
[0020]所述并联机构，定平台
‑
010、中间平台
‑
020与动平台
‑
050通过三根周向均匀分布的长约束分支
‑
030连接，具体地，所述长约束分支第一连杆
‑
031一端与定平台
‑
010通过第一转动副
‑
031R连接，另一端与第二连杆
‑
032通过第二转动副
‑
032R连接；所述第三连杆
‑
033一端与第二连杆
‑
032通过第三转动副
ꢀ‑
033R连接，第三连杆
‑
033另一端与第四连杆
‑
034一端通过第四转动副
‑
034R 连接；所述第五连杆
‑
035一端与第四连杆
‑
034通过第五转动副
‑
035R连接，第五连杆
‑
035另一端与第六连杆
‑
036通过第六转动副
‑
036R连接；所述第六连杆
ꢀ‑
036另一端与动平台
‑
050通过第七转动副
‑
037R连接。所述三条短约束分支
‑
040 沿周向均匀分布；所述连杆
‑
041一端与中间平台
‑
020通过圆柱副
‑
041C连接，另一端与长约束分支
‑
030的第四转动副
‑
034R通过转动副
‑
041R连接。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大刚度三自由度转动副耦合并联机构，其特征在于：该机构包括一个定平台、一个中间平台、一个动平台，三组长约束分支，三短约束分支；所述动平台与定平台通过三根长约束分支连接；所述中间平台通过短约束分支与长约束分支第三转动副连接；所述长约束分支由第一连杆至第六连杆以及第一转动副至第七转动副串联而成；所述短约束分支由圆柱副、连杆、转动副串联而成；所述定平台与动平台结构相同包含三个均匀分布的转动副；所述中间平台包含均匀分布三个圆柱副。2.根据权利要求1所述的一种大刚度三自由度转动副耦合并联机构，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：周玉林，褚宏鹏，祁柏，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：新型
国别省市：