[发明专利]一种两自由度两转动并联机构

说明书

技术领域

本发明涉及一种两自由度两转动并联机构，具体地说，是为实现两转动空间运动的装备提供一类新机型。

背景技术

工业上许多场合需要结构简单、两维转动输出的装备，两转动并联机构具有结构简单、实用性强的特点，主要用于机器人关节、康复训练机、喷枪、卫星天线的方位跟踪系统、摄像机定位系统等方面，目前对两自由度并联机构的型综合研究和工程设计相对较少，已有的两自由度球面并联机构有：球面5R机构、3-RSR &1-SS机构，以及Omni-Wrist III机构及其派生机构，但它们的支链结构或整体结构复杂。因此，需要发明结构简单但能产生两转动输出的并联机构。

发明内容

本发明为克服上述缺点，提供一种两自由度两转动输出并联机构，其技术方案是:一种两自由度两转动并联机构，包含动平台（1）、机架（0）、万向节（U₁₁）、一条SPS支链及一条SPR支链，这里，S表示球副，P表示移动副，R表示转动副，动平台（1）的第一个顶点与机架（0）直接以万向节（U₁₁）连接；SPS支链的两端分别与动平台（1）的第二个顶点和机架（0）以球副一（S₃₃）、球副二（S₃₁）连接；SPR支链的两端分别与动平台（1）的第三个顶点和机架（0）以球副三（S₂₃）、转动副（R₂₁）连接，动平台（1）上的第一个顶点、第二个顶点、第三个顶点不能重合，其中，SPS支链两端的球副一（S₃₃）、球副二（S₃₁）之一以及SPR支链上的球副三（S₂₃）可用万向节替换，SPS支链、SPR支链中的移动副（P）可用转动副（R）替换。

这种并联运动装置结构简单、制造容易，由于其机构耦合度为零，具有解析式位置正解。

附图说明

附图1、2分别为本发明的两种实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例对本发明的技术给予进一步地说明。

附图1为本发明的第一种实施例的结构示意图，其技术方案是：一种两自由度两转动并联机构，包含动平台1、机架0、万向节U₁₁、一条SPS支链及一条SPR支链，这里，S表示球副，P表示移动副，R表示转动副，动平台1的第一个顶点与机架0直接以万向节U₁₁连接；SPS支链的两端分别与动平台1的第二个顶点和机架0以球副一S₃₃、球副二S₃₁连接；SPR支链的两端分别与动平台1的第三个顶点和机架0以球副三S₂₃、转动副R₂₁连接；动平台（1）上的第一个顶点、第二个顶点、第三个顶点不能重合。当SPS支链及SPR支链中的两个移动副P₃₂、P₂₂作驱动副时，动平台1产生绕万向节U₁₁两个转轴线的独立转动。

附图2为本发明的第二种实施例的结构示意图，其技术方案是：一种两自由度两转动并联机构，包含动平台1、机架0、万向节一U₁₁、一条SSR支链及一条URR支链，这里，S表示球副，U表示万向节，R表示转动副，动平台1的第一个顶点与机架0直接以万向节一U₁₁连接；SSR支链的两端分别与动平台1的第二个顶点和机架0以球副一S₃₃、转动副一R₃₁连接；URR支链的两端分别与动平台1的第三个顶点和机架0以万向节二U₂₃、转动副二R₂₁连接；动平台1上的第一个顶点、第二个顶点、第三个顶点不能重合。当机架0上的转动副一R₃₁、转动副二R₂₁驱动时，动平台1产生绕万向节U₁₁两个转轴线的独立转动。

这两种两转动并联运动装置，结构简单、制造容易，还具有解析式位置正解。