| 主权项 |
一种高速五自由度并联机械手，包括固定架（2）、动平台（7）、两自由度手腕（12）以及布置在所述固定架（2）与动平台（7）之间的五条结构相同的支链；所述固定架（2）上固接有五个驱动装置（1）；所述每条支链包括近架杆（3）、两个平行且等长的远架杆、一个上连接轴(4)和一个下连接轴(6)；每条支链中，所述近架杆（3）的一端与固定于所述固定架（2）上的一驱动装置（1）的输出端固定连接，该驱动装置（1）为近架杆（3）提供一个转动或移动自由度；所述近架杆(3)的另一端与所述上连接轴（4）固连；所述两个平行的远架杆的一端分别与所述上连接轴（4）球铰接，所述两个平行的远架杆的另一端分别与所述下连接轴（6）球铰接；每条支链中的所述下连接轴、所述上连接轴和所述两个平行布置且等长的远架杆构成一平行四边形结构；其特征在于：所述动平台（7）包括一个中心板（8）、两组分角齿轮组和四个连杆；每组分角齿轮组包含一个中心锥齿轮和两个分角锥齿轮；所述中心锥齿轮与所述中心板（8）转动连接，所述中心锥齿轮的轴线和转动轴线重合；所述分角锥齿轮与中心板（8）转动连接，两个分角锥齿轮的轴线与所述中心锥齿轮的轴线垂直交于一点，两分角锥齿轮布置于中心锥齿轮两侧且与中心锥齿轮啮合；所述动平台（7）上还设有一固定连杆，所述固定连杆和上述四个连杆在所述中心板（8）上呈径向均布，所述四个连杆的一端分别与两组分角齿轮组中的分角锥齿轮的转动轴固接，所述固定连杆的一端与所述中心板（8）固接，所述四个连杆和固定连杆的另一端分别与五条结构相同的支链中的五个下连接轴固接；所述两自由度手腕（12）固接于所述中心板（8）上，两自由度手腕（12）周围布置两组齿轮传动机构，每组齿轮传动机构包含相互啮合的一大齿轮和一小齿轮，每组齿轮传动机构中的大齿轮分别与所述动平台（7）中每组分角齿轮组的中心锥齿轮同轴设置，所述小齿轮与两自由度手腕的一输入轴固接，且同轴设置；所述两组齿轮传动机构为所述两自由度手腕（12）提供两个动力输入，实现所述两自由度手腕（12）的二维可控转动；在五个驱动装置（1）的驱动作用下，五条结构相同的支链中的下连接轴（6）运动，进而带动动平台（7）产生三维平动运动，与此同时，四个下连接轴通过分角齿轮组带动所述中心锥齿轮相对中心板转动；从而，动平台既可以有三个方向的平动自由度，同时又具有两个局部转动自由度，利用两自由度手腕周围布置的两组齿轮传动机构将上述两个局部转动自由度转化为两自由度手腕的二维可控转动。 |
