一种具有规范位置工作空间的3自由度并联机构

摘要

一种具有规范位置工作空间的3自由度并联机构，可作为5自由度混联机床的位置执行机构。主要由动平台、机架及三条主动支链构成。第一条主动支链由移动副、连架杆、虎克铰和连杆组成，其连杆与动平台刚性联结。第二、第三条主动支链中增设了球铰，并通过球铰与动平台相连。该机构中，每条主动支链中的移动副均被设置为主动关节，三个移动副的轴线彼此垂直并汇交于一点；第一条主动支链与动平台之间的刚性联接点到动平台的几何中心点的连线同时垂直于第二和第三条主动支链上球铰的中心点与动平台的几何中心点的连线，且第二和第三条主动支链上球铰的中心点与动平台的几何中心点的连线也彼此垂直。本机构具有组成简单、各支链之间无运动干涉等特点。

主权项

1.一种具有规范位置工作空间的3自由度并联机构，包括有动平台(1)、机架(2)和三条主动支链；其中第一条主动支链由移动副(5)、连架杆(4)、虎克铰(3)及连杆(6)组成，连架杆(4)和连杆(6)的各一端通过虎克铰(3)相连，连架杆(4)的另一端通过移动副(5)与机架(2)相连，连杆(6)的另一端与动平台(1)刚性联结、且连杆(6)垂直于动平台(1)的上台面；第二、第三条主动支链的结构相同，由移动副(5)、连架杆(4)、虎克铰(3)、连杆(6)及球铰(7)组成，连架杆(4)及连杆(6)的各一端通过虎克铰(3)相连，连架杆(4)的另一端通过移动副(5)与机架(2)相连，连杆(6)的另一端通过球铰(7)与动平台(1)相连；三条主动支链上的移动副(5)为机构的主动关节；特征在于：三条主动支链中的移动副(5)的轴线彼此垂直并汇交于一点；第一条主动支链与动平台(1)之间的刚性联接点(C)到动平台(1)的几何中心点(D)的连线(CD)同时垂直于第二和第三条主动支链上球铰(7)的中心点(E)、(F)与动平台(1)的几何中心点(D)的连线(ED)、(FD)，且连线(ED)和(FD)也彼此垂直。