两移动一转动三自由度空间解耦并联机构

摘要

本发明公开一种两移动一转动三自由度空间解耦并联机构，其包括定平台（4）、动平台（5）以及连接定平台（4）、动平台（5）的三个分支Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ（1ab、2ab、3abcd），所述定平台（4）为相互垂直的长方形底面和侧面组成，定平台（4）的底面一边安装第二滑轨Ⅲ（3d-2），所述第二滑轨Ⅲ（3d-2）的中心线与定平台（4）底面和侧面的交线相平行，动平台（5）为等腰三角形结构。本发明结构简单，制造成本低，能够实现动平台（5）两个移动和一个转动完全解耦，具有易于控制、反应速度快和承载力强等优点。

主权项

一种两移动一转动三自由度空间解耦并联机构，包括定平台（4）、动平台（5）以及连接定平台（4）、动平台（5）的三个分支Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ（1ab、2ab、3abcd），其特征是：第一分支Ⅰ（1ab）中的第一连杆Ⅰ（1b‑1）的一端通过第一转动副Ⅰ（1a‑1）与定平台（4）连接，第一连杆Ⅰ（1b‑1）的另一端通过第二转动副Ⅰ（1a‑2）与第二连杆Ⅰ（1b‑2）的一端连接，第二连杆Ⅰ（1b‑2）的另一端通过第三转动副Ⅰ（1a‑3）与第三连杆Ⅰ（1b‑3）的一端连接，第三连杆Ⅰ（1b‑3）的另一端通过第四转动副Ⅰ（1a‑4）与第四连杆Ⅰ（1b‑4）的一端连接，第四连杆Ⅰ（1b‑4）的另一端通过第五转动副Ⅰ（1a‑5）与第五连杆Ⅰ（1b‑5）的一端连接，第五连杆Ⅰ（1b‑5）的另一端通过第六转动副Ⅰ（1a‑6）与动平台（5）连接；第二分支Ⅱ（2ab）中的第一连杆Ⅱ（2b‑1）的一端通过第一转动副Ⅱ（2a‑1）与定平台（4）连接，第一连杆Ⅱ（2b‑1）的另一端通过第二转动副Ⅱ（2a‑2）与第二连杆Ⅱ（2b‑2）的一端连接，第二连杆Ⅱ（2b‑2）的另一端通过第三转动副Ⅱ（2a‑3）与第三连杆Ⅱ（2b‑3）的一端连接，第三连杆Ⅱ（2b‑3）的另一端通过第四转动副Ⅱ（2a‑4）与第四连杆Ⅱ（2b‑4）的一端连接，第四连杆Ⅱ（2b‑4）的另一端通过第五转动副Ⅱ（2b‑5）与动平台（5）连接；第三分支Ⅲ（3abcd）中的第一移动副Ⅲ（3c‑1）的一端通过第二滑轨Ⅲ（3d‑2）与定平台（4）连接，另一端与第一连杆Ⅲ（3b‑1）连接，第一连杆Ⅲ（3b‑1）的另一端与第一滑轨Ⅲ（3d‑1）连接，第二移动副Ⅲ（3c‑2）的一端与第一滑轨Ⅲ（3d‑1）连接，另一端与第二连杆Ⅲ（3b‑2）连接，第二连杆Ⅲ（3b‑2）的另一端通过第一转动副Ⅲ（3a‑1）与动平台（5）连接；所述第一分支Ⅰ（1ab）中，第一转动副Ⅰ（1a‑1）和第二转动副Ⅰ（1a‑2）的轴线平行；第三转动副Ⅰ（1a‑3）、第四转动副Ⅰ（1a‑4）和第五转动副Ⅰ（1a‑5）的轴线平行，并与第一转动副Ⅰ（1a‑1）和第二转动副Ⅰ（1a‑2）的轴线垂直；第六转动副Ⅰ（1a‑6）与该分支另外五个转动副的轴线垂直；另外第一连杆Ⅰ（1b‑1）、第二连杆Ⅰ（1b‑2）、第三连杆Ⅰ（1b‑3）和第四连杆Ⅰ（1b‑4）的轴线与第一分支Ⅰ（1ab）中前五个转动副的轴线垂直，第五连杆Ⅰ（1b‑5）的轴线一端与第五转动副Ⅰ（1a‑5）的轴线垂直，另一端与第六转动副Ⅰ（1a‑6）的轴线重合；所述第二分支Ⅱ（2ab）中，第一转动副Ⅱ（2a‑1）和第五转动副Ⅱ（2a‑5）的轴线平行，第二转动副Ⅱ（2a‑2）、第三转动副Ⅱ（2a‑3）和第四转动副Ⅱ（2a‑4）的轴线平行，并与第一转动副Ⅱ（2a‑1）和第五转动副Ⅱ（2a‑5）的轴线垂直；另外第一连杆Ⅱ（2b‑1）和第四连杆Ⅱ（2b‑4）的轴线一端分别与第一转动副Ⅱ（2a‑1）和第五转动副Ⅱ（2a‑5）的轴线重合，另一端分别与第二转动副Ⅱ（2a‑2）、第三转动副Ⅱ（2a‑3）和第四转动副Ⅱ（2a‑4）的轴线垂直；第二连杆Ⅱ（2b‑2）和第三连杆Ⅱ（2b‑3）的轴线与第二转动副Ⅱ（2a‑2）、第三转动副Ⅱ（2a‑3）和第四转动副Ⅱ（2a‑4）的轴线垂直；所述第三分支Ⅲ（3abcd）中，第一移动副Ⅲ（3c‑1）的移动方向和第二移动副Ⅲ（3c‑2）的移动方向垂直，且与第一转动副Ⅲ（3a‑1）的轴线垂直；第一连杆Ⅲ（3b‑1）的一端与第一移动副Ⅲ（3c‑1）的移动方向垂直，另一端与第一滑轨Ⅲ（3d‑1）的滑动轴线垂直；第一滑轨Ⅲ（3d‑1）的滑动轴线与第二移动副Ⅲ（3c‑2）的移动方向重合；第二连杆Ⅲ（3b‑2）的一端与第二移动副Ⅲ（3c‑2）的移动方向垂直，另一端与第一转动副Ⅲ（3a‑1）的轴线重合。