一种对称两转一移三自由度并联机构，其主要特征是：三条结构完全相同的活动分支是由２个与平台相连的平台转动副、１个中间转动副以及２个过渡转动副组成，该每条分支中相邻转动副轴线垂直相交，上述三条分支上端的平台转动副同固定在动平台上，这三个平台转动副与动平台的连接点均匀分布在动平台的同一个圆周上，上述三条分支下端的平台转动副同固定在定平台上，这三个平台转动副与定平台的连接点均匀分布在定平台的同一个圆周面上，上述动、定平台上两个圆的直径相等。本发明专利技术的三个中间转动副的中心点始终处于同一个中间平面内，动平台可以绕中间平面内任意一条直线转动，可以沿中间平面的法线方向移动。本发明专利技术的动平台具有较大的运动空间。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及机械领域，特别是并联机构学。技术背景目前，两转一移三自由度并联机构是少自由度并联机构中一种很重要的机型。Hunt在1983年提出的空间三自由度3-RPS并联机构具有两个转动自由度和一个移动自由度，这种机构后来得到了广泛的关注和应用。3-RPS并联机构能实现空间任意方向的偏转以及垂直于定平台方向的移动。Hunt在1973还曾提出过一种采用并联3-RSR结构形式的万向铰链，可以实现等速传动。Dunlop在1997年的Mechanism and Machine Theory杂志上发表文章，对这种具有两转一移的三自由度3-RSR并联构型进行了详细的分析，这种机构能实现两个转动以及沿径向的一个移动，并提出这种构型可以作为卫星天线定位装置。但由于机构中含有球面副，球面副的转角一般比较小，使这种机构的转动范围受到影响。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种动平台活动范围较大的对称两转一移三自由度并联机构。本专利技术主要包括有动、定两平台和连接这两平台的三条活动分支。其中，三条活动分支结构完全相同，即分别由5个转动副和将它们连在一起的连杆组成的，每条分支上的5个转动副分3种，一种是与平台相连的平台转动副；另一种是中间转动副，它设在分支中间，即该中间转动副轴线到两平台转动副轴线的距离相同；还有一种是设在中间转动副和平台转动副之间的过渡转动副，其可以设在中间转动副和平台转动副之间的任何位置或与它们随意组合即可以设在上述两转动副中间，也可以是与上述两转动副中某一转动副相邻。上述每条分支中相邻转动副轴线垂直相交，且中间转动副与两个过渡转动副交于同一点。上述三条分支上端的平台转动副同固定在动平台上，这三个平台转动副与动平台的连接点均匀分布在以动平台中心点为圆心的同一个圆周上，上述三条分支下端的平台转动副同固定在定平台上，这三个平台转动副与定平台的连接点均匀分布在以定平台中心点为圆心的同一个圆周上，上述动、定平台上两个圆的直径相等，并且平台转动副的轴线与此圆的圆周相切，切点即为平台转动副与平台的连接点；或者这三个平台转动副与动平台的连接点均匀分布在以动平台中心点为圆心的同一个圆周上，上述三条分支下端的平台转动副同固定在定平台上，这三个平台转动副与定平台的连接点均匀分布在以定平台中心点为圆心的同一个圆周上，上述动、定平台上两个圆的直径相等，并且每个平台上三个平台转动副的轴线均通过平台中心点。上述动、定平台可以是各种形状的实体平板，也可以是各种形状的框架。上述设在同一平台上的三个平台转动副的轴线与所在平台在同一平面内，即共面。 本专利技术的三个中间转动副的中心点始终处于同一个平面内，这个平面称作中间平面，也为定动平台的对称面，动平台的中心点与定平台中心点之间的连线始终与中间平面垂直，即为中间平面的法线方向。无论机构处于何种位形，动平台都可以绕中间平面内的任意一条直线转动，有两个转动自由度，同时也可以沿中间平面的法线方向移动，使机构在任意位置都有两个转动自由度和一个移动自由度。 本专利技术与现有技术相比具有如下优点由于本专利技术分支的所有运动副全部为转动副，其转角范围比球面副转角要大，因此动平台能实现较大的运动空间，扩展了应用范围。平台转动副轴线通过平台中心点的方案还可以使整体结构更加紧凑。本专利技术可应用于卫星 定位装置、调姿平台、太阳跟踪装置以及工业领域。附图说明 图1是本专利技术实施例1的立体示意图。 图2是本专利技术实施例2的立体示意图。 图3是本专利技术实施例3的立体示意图。 图4是本专利技术实施例4的立体示意图。 图5是本专利技术实施例5的立体示意图。 图6是本专利技术实施例6的立体示意图。 图7是本专利技术实施例7的立体示意图。 图8是本专利技术实施例8的立体示意图。 图9是本专利技术实施例9的立体示意图。 图10是本专利技术实施例10的立体示意图。 图11是本专利技术实施例11的立体示意图。 图12是本专利技术实施例12的立体示意图。 图13是本专利技术实施例13的立体示意图。 图14是本专利技术实施例14的立体示意图。 图15是本专利技术实施例15的立体示意图。 图16是本专利技术实施例16的立体示意图。 具体实施例方式在图1所示的对称两转一移三自由度并联机构实施例1的立体示 意图中，三条结构完全相同的活动分支是由5个转动副和将它们连在一起的4根连杆组成 的，每条分支上有2个平台转动副Rl、 R5，一个中间转动副R3，还有2个设在中间转动副和 平台转动副之间的过渡转动副R2、 R4。上述两过渡转动副设在中间转动副和平台转动副 中间。上述每条分支中相邻转动副轴线垂直相交，且中间转动副与两个过渡转动副交于同 一点。上述三条分支上端的平台转动副同固定在动平台6上，这三个平台转动副与平台的 连接点均匀分布在以动平台中心点为圆心的同一个圆周上；上述三条分支下端的平台转动 副同固定在定平台1上，这三个平台转动副与平台的连接点均匀分布在以定平台中心点为 圆心的同一个圆周上；上述动、定平台上这两个圆的直径相等，并且平台转动副的轴线与 此圆的圆周相切，切点即为平台转动副与平台的连接点。上述设在同一平台上的三个平台 转动副的轴线与所在平台共面。上述对称两转一移三自由度并联机构的结构形式简称为 3-RRRRR。 在图2所示的对称两转一移三自由度并联机构实施例2的立体示意图中，三条结 构完全相同的活动分支是由5个转动副和将它们连在一起的3根连杆2、3、4组成的，每条 分支上有2个平台转动副R1、R5， 一个中间转动副R3，还有2个设在中间转动副和平台转动 副之间的过渡转动副R2、R4，其中过渡转动副R2设在中间转动副R3与平台转动副Rl中间， 过渡转动副R4与平台转动副R5组成上U副。上述平台转动副Rl与中间转动副R3的距离 等于中间转动副R3与平台转动副R5的距离。上述每条分支中相邻转动副轴线垂直相交， 且中间转动副与两个过渡转动副交于同一点。上述三条分支上端的平台转动副同固定在动平台6上，这三个平台转动副与动平台的连接点均匀分布在以动平台中心点为圆点的同一 个圆周上；上述三条分支下端的平台转动副同固定在定平台1上，这三个平台转动副与定 平台的连接点均匀分布在以定平台中心点为圆点的同一个圆周上；上述动、定平台上这两 个圆的直径相等，并且平台转动副的轴线与此圆的圆周相切，切点即为平台转动副与平台 的连接点。上述设在同一平台上的三个平台转动副的轴线与所在平台共面。上述对称两转 一移三自由度并联机构的结构形式简称为3-RRRU。 在图3所示的对称两转一移三自由度并联机构实施例3的立体示意图中，三条结 构完全相同的活动分支是由5个转动副和将它们连在一起的3根连杆2、3、5组成的，每条 分支上有2个平台转动副Rl、 R5，一个中间转动副R3，还有2个设在中间转动副和平台转 动副之间的过渡转动副R2、R4，其中过渡转动副R2设在中间转动副R3与平台转动副Rl中 间，过渡转动副R4与中间转动副R3组成中间U副。上述平台转动副Rl与中间转动副R3 的距离等于中间转动副R3与平台转动副R5的距离。上述每条分支中相邻转动副轴线垂直 相交，且中间转动副与两个过渡转动副交于同一点。上述三条分支上端的平台转动副同固 定在动平台6上，这三个平台转动副与动平台的连接点均匀分布在以动平台中心本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种对称两转一移三自由度并联机构，其有动、定两平台和连接这两平台的三条活动分支，其特征在于：上述三条结构完全相同的活动分支是由２个与平台相连的平台转动副、１个中间转动副以及２个过渡转动副组成，该每条分支中相邻转动副轴线垂直相交，且中间转动副与两个过渡转动副交于同一点，上述三条分支上端的平台转动副同固定在动平台上，这三个平台转动副与动平台的连接点均匀分布在以动平台中心点为圆心的同一个圆周上，上述三条分支下端的平台转动副同固定在定平台上，这三个平台转动副与定平台的连接点均匀分布在以定平台中心点为圆心的同一个圆周上，上述动、定平台上两个圆的直径相等，并且平台转动副的轴线与此圆的圆周相切，切点即为平台转动副与平台的连接点。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：黄真，陈子明，刘婧芳，刘士昌，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：13[中国|河北]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。