发明名称 一种具有虚拟运动中心的两维转动并联机构
摘要 本发明公开了一种具有虚拟运动中心的两维转动并联机构,该并联机构包括有附加驱动支链、主动运动支链和动平台;附加驱动支链与主动运动支链设置在动平台的两侧。本发明的并联机构通过电机的驱动实现加载在动平台上的载体绕虚拟转动中心点O运动。使本发明的并联机构具有可调节性,提高了结构刚度和运动精度,可以通过扩展应用于对准、调平、柔性装配以及微操作领域。
申请公布号 CN102225545A 申请公布日期 2011.10.26
申请号 CN201110145388.0 申请日期 2011.05.31
申请人 北京航空航天大学 发明人 裴旭;毕树生;宗光华;于靖军;李伟
分类号 B25J9/08(2006.01)I 主分类号 B25J9/08(2006.01)I
代理机构 北京永创新实专利事务所 11121 代理人 李有浩
主权项 一种具有虚拟运动中心的两维转动并联机构,其特征在于:该并联机构包括有附加驱动支链、主动运动支链和动平台(3);附加驱动支链与主动运动支链设置在动平台(3)的两侧;主动运动支链包括有A连杆(11)、B连杆(12)、C连杆(13)、第一伺服电机(14)、第一联轴器(15)、第一基座(16)、A销轴(17)、B销轴(18);A销轴(17)与B销轴(18)的结构相同;A连杆(11)与B连杆(12)平行放置,且C连杆(13)斜置于A连杆(11)与B连杆(12)之间;A连杆(11)的一端为圆柱(111),A连杆(11)的另一端为U形叉结构(112),该U形叉(112)上设有E通孔(113)和F通孔(114),该E通孔(113)和F通孔(114)用于放置B销轴(18);B连杆(12)的一端设有G通孔(121),该G通孔(121)用于放置A销轴(17);B连杆(12)的另一端为U形叉结构,该U形叉结构上设有H通孔(122)和I通孔(123),该H通孔(122)和I通孔(123)用于放置十字轴(124);B连杆(12)另一端的U形叉、十字轴(124)和动平台(3)的虎克铰架(32)形成一个虎克铰链;C连杆(13)的一端设有J通孔(131),该J通孔(131)用于放置B销轴(18);C连杆(13)的另一端为U形叉结构,该U形叉上设有K通孔(132)和L通孔(133),该K通孔(132)和L通孔(133)用于放置A销轴(17);主动运动支链的装配关系为:第一伺服电机(14)的输出轴连接在第一联轴器(15)的一端上,A连杆(11)的圆柱(111)穿过第一基座(16)上的通孔后连接在第一联轴器(15)的另一端上,所述的第一基座(16)用于支撑起A连杆(11);A销轴(17)的一端顺次穿过C连杆(13)上的K通孔(132)、B连杆(12)上的G通孔(121)、C连杆(13)上的L通孔(133)后连接一螺母,A销轴(17)与螺母的配合实现了C连杆(13)的U形叉端与B连杆(12)的连接;B销轴(18)的一端顺次穿过A连杆(11)上的E通孔(113)、C连杆(13)上的J通孔(131)、A连杆(11)上的F通孔(114)后连接一螺母,B销轴(18)与螺母的配合实现了C连杆(13)的一端与A连杆(11)的U形叉端的连接;十字轴(124)分别与B连杆(12)的U形叉端、动平台(3)的虎克铰架(32)的连接,实现了主动运动支链与动平台(3)的连接;附加驱动支链包括有D连杆(21)、E连杆(22)、第二伺服电机(24)、第二联轴器(25)、第二基座(26)、C销轴(27)、D销轴(28);所述D连杆(21)为V字形结构;所述E连杆(22)为曲杆结构;D连杆(21)的一端为圆柱端(211),D连杆(21)的另一端上设有M通孔(212),该M通孔(212)用于放置D销轴(28);E连杆(22)的一端设有N通孔(221),所述的N通孔(221)用于放置C销轴(27);E连杆(22)的另一端为U形叉结构,该U形叉上设有O通孔(222)和P通孔(223),所述的O通孔(222)和P通孔(223)用于放置C销轴(27);附加驱动支链的装配关系为:第二伺服电机(24)的输出轴连接在第二联轴器(25)一端上,D连杆(21)的圆柱(211)穿过第二基座(26)上的通孔后连接在第二联轴器(25)的另一端上,所述的第二基座(26)用于支撑起D连杆(21);C销轴(27)的一端顺次穿过动平台(3)上的U形连接件(31)的B通孔(312)、E连杆(22)上的N通孔(221)、动平台(3)上的U形连接件(31)的A通孔(311),采用C销轴(27)实现了E连杆(22)的一端与动平台(3)上U形连接件(31)的连接;D销轴(28)的一端顺次穿过E连杆(22)上的P通孔(223)、D连杆(21)上的M通孔(212)、E连杆(22)上的O通孔(222),采用D销轴(28)实现了E连杆(22)的U形叉端与D连杆(21)另一端的连接;动平台(3)的一侧板面上设有U形连接件(31),动平台(3)的另一侧板面上设有虎克铰架(32),一侧板面垂直于另一侧板面;所述U形连接件(31)的一支臂上设有A通孔(311),所述U形连接件(31)的另一支臂上设有B通孔(312),两支臂之间是U形槽(313),该U形槽(313)用于放置附加驱动支链中E连杆(22)的一端;所述A通孔(311)和B通孔(312)用于放置C销轴(27);所述虎克铰架(32)的一支臂上设有C通孔(321),所述虎克铰架(32)的另一支臂上设有D通孔(322),C通孔(321)与D通孔(322)用于放置主动驱动支链的B连杆(12)一端的十字轴(124)。
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