| 主权项 |
一种对称三自由度移动耦合机构，其特征在于：本机构基于三自由度移动对称并联机构，采用在并联机构支链间添加耦合杆组的方式来构造耦合机构的技术方案；为了便于在连杆上添加耦合支链，以含有R副较多的3‑RRUR并联机构为基础，在保证机构的自由度不变的情况下，在并联支链上选取合适的耦合节点位置并且添加合适的耦合杆组形成对称的三自由度移动耦合机构；该机构包括机架(D1)、动平台(M1)以及连接机架与动平台的三个分支和三个耦合杆组；三个分支包括第一分支、第二分支、第三分支；三个耦合杆组包括第一耦合杆组(G1)、第二耦合杆组(G2)、第三耦合杆组(G3)；每个耦合杆组与其中两个分支连接，三个分支和三个耦合杆组间隔连接形成环状耦合结构，将每个分支中与耦合杆组相连的点称为耦合节点；三个耦合节点分别为第一分支耦合节点(N1)、第二分支耦合节点(N2)和第三分支耦合节点(N3)；第一分支包括机架的第一转动副(R11)、有第一分支耦合节点杆件的转动副(R12)、第一虎克铰(U1)、动平台第一转动副(R13)；机架的第一转动副(R11)与有第一分支耦合节点杆件的转动副(R12)通过第一连杆(L1)连接，有第一分支耦合节点杆件的转动副(R12)与第一虎克铰的第一转动副(U11)通过第二连杆(L2)连接，第一虎克铰的第二转动副(U12)与动平台第一转动副(R13)通过第三连杆(L3)连接；机架的第一转动副(R11)、第一分支耦合节点杆件的转动副(R12)、第一虎克铰的第一转动副(U11)相互平行；第一虎克铰的第二转动副(U12)和动平台第一转动副(R13)相互平行；第二分支包括机架的第二转动副(R21)、有第二分支耦合节点杆件的转动副(R22)、第二虎克铰(U2)、动平台第二转动副(R23)；机架的第二转动副(R21)与有第二分支耦合节点杆件的转动副(R22)通过第四连杆(L4)连接，有第二分支耦合节点杆件的转动副(R22)与第二虎克铰的第一转动副(U21)通过第五连杆(L5)连接，第二虎克铰的第二转动副(U22)与动平台第二转动副(R23)通过第六连杆(L6)连接；机架的第二转动副(R21)、有第二分支耦合节点杆件的转动副(R22)、第二虎克铰的第一转动副(U21)相互平行；第二虎克铰的第二转动副(U22)和动平台第二转动副(R23)相互平行；第三分支包括机架的第三转动副(R31)、有第三分支耦合节点杆件的转动副(R32)、第三虎克铰(U3)、动平台第三转动副(R33)；机架的第三转动副(R31)与有第三分支耦合节点杆件的转动副(R32)通过第七连杆(L7)连接，有第三分支耦合节点杆件的转动副(R32)与第三虎克铰的第一转动副(U31)通过第八连杆(L8)连接，第三虎克铰的第二转动副(U32)与动平台第三转动副(R33)通过第九连杆(L9)连接；机架的第三转动副(R31)、有第三分支耦合节点杆件的转动副(R32)、第三虎克铰的第一转动副(U31)相互平行；第三虎克铰的第二转动副(U32)和动平台第一转动副(R33)相互平行；选择正三角形构件为动平台(M1)，第一分支通过动平台的第一转动副(R13)连接到动平台(M1)，第二分支通过动平台的第二转动副(R23)连接到动平台(M1)，第三分支通过动平台的第三转动副(R33)连接到动平台(M1)，所述三个分支并联到动平台(M1)上；另外，第一分支耦合节点(N1)和第二分支耦合节点(N2)之间通过第一耦合杆组(G1)耦合连接，第二分支耦合节点(N2)和第三分支耦合节点(N3)之间通过第二耦合杆组(G2)耦合连接，第三分支耦合节点(N3)和第一分支耦合节点(N1)之间通过第三耦合杆组(G3)耦合连接；第一耦合杆组表示为运动链(‑R14‑R15‑P1‑R24‑R25‑)，中间转动副a(R14)和中间转动副b(R15)相互平行且平行于有第一分支耦合节点杆件的转动副(R12)，中间转动副c(R24)和中间转动副d(R25)相互平行且平行于有第二分支耦合节点杆件的转动副(R22)，第一移动副(P1)与中间转动副b(R15)及中间转动副d(R25)分别成120度夹角；第二耦合杆组表示运动链(‑R26‑R27‑P2‑R35‑R34‑)，中间转动副e(R26)和中间转动副f(R27)相互平行且平行于有第二耦分支合节点杆件的转动副(R22)，中间转动副g(R34)和中间转动副h(R35)相互平行且平行于机架的第三转动副(R31)，第二移动副(P2)与中间转动副f(R27)及中间转动副h(R35)分别成120度夹角；第三耦合杆组表示为运动链(‑R36‑R37‑P3‑R17‑R16‑)，中间转动副i(R36)和中间转动副j(R37)相互平行且平行于有第三分支耦合节点杆件的转动副(R32)，中间转动副k(R16)和中间转动副l(R17)相互平行且平行于有第一分支耦合节点杆件的转动副(R12)，第三移动副(P3)与中间转动副k(R16)及中间转动副l(R37)分别成120度夹角；中间转动副a(R14)用以连接第一耦合杆组的第二连杆和第十连杆；中间转动副b(R15)用以连接第一耦合杆组的第十连杆和第一移动副；中间转动副c(R24)用以连接第一耦合杆组的第五连杆和第十一连杆；中间转动副d(R25)用以连接第一耦合杆组的第十一连杆和第一移动副；中间转动副e(R26)用以连接第二耦合杆组的第五连杆和第十二连杆；中间转动副f(R27)用以连接第二耦合杆组的第十二连杆和第二移动副；中间转动副g(R34)用以连接第二耦合杆组的第八连杆和第十三连杆；中间转动副h(R35)用以连接第二耦合杆组的第十三连杆和第二移动副；中间转动副i(R36)用以连接第三耦合杆组的第八连杆和第十四连杆；中间转动副j(R37)用以连接第三耦合杆组的第十四连杆和第三移动副；中间转动副k(R16)用以连接第三耦合杆组的第二连杆和第十五连杆；中间转动副l(R17)用以连接第三耦合杆组的第十五连杆和第三移动副。 |
