[发明专利]用于转化运动的设备

说明书

本发明涉及用于转化运动的设备。在一个方面，所述设备可用于产生直线运动，具体地，用于利用第二部件的旋转移动或第二部件围绕枢轴的运动产生部件的直线运动的设备。在另一方面，设备可用于相对于第二部件位移和旋转第一部件。

本领域已知用于转化运动(具体是利用旋转运动产生直线运动)的机构。这种直线机构的特征是包括可围绕穿过第一构件的轴线旋转的第一构件和与第一构件相连或相联的第二构件，此装置使得第一构件围绕轴线的旋转移动引起第二构件的直线移动。

用于产生直线运动的早期机构的例子包括James Watt设计的直线结构，其包括一系列三连杆端对端式配置，两个端部连杆围绕它们自由端处的枢轴的移动引起中间连杆的部分移动近似沿直线。Tchebicheff提出了一种相关连杆装置包括三个连杆，中间连杆被迫沿直线行进。Peaucellier-Lipkin控制器由七个连杆构成并将圆形运动转化为直线运动，反之亦然。Hart提出了相关的四连杆机构。Scott Russell设计了被称作半梁机构的线性转化器，其中，第一线性运动被转化为垂直于第一线性运动的第二线性运动。

Dijksman,E.A.'Advances in Robot Kinematics and Computationed Geometry'，第411至420页，[1994]Kluwer Academic Publishers提供了对各种多连杆、直线连杆装置的分析。

US 4,248,103公开了一种直线机构，具体是所谓的“蚌线”型机构。其公开了用于工业操纵器的连杆机构，该机构包括至少所述直线机构中的至少两个。

US 4,400,985涉及包括多个枢轴连接式连杆的直线连杆机构。连杆连接在支撑件和受控构件之间。当连杆中的一个沿360°弧移动时，受控构件沿线性路径在第一方向上，之后沿弯曲路径在相反方向上交替地移动。利用配重平衡受控构件的重量，以提供升降机构。凸轮可用于控制受控构件的运动。

更近期地，US 4,747,353公开了由布置为平行四边形的一对连杆机构形成并与运动控制装置结合的直线运动机构。运动控制装置与两个连杆机构互相连接并使每个连杆机构产生一致的角位移。

US 5,102,290涉及用于将工件从第一位置传递(transfer)到第二位置的传递装置。利用被安装为沿平坦表面滚动的拾取臂，沿次摆线弧移动工件。

US 5,237,887公开了一种直线机构。机构包括固定的底座和由第一和第二臂组件支撑的平台。第一和第二臂组件中的每个包括枢转连接到固定底座上的部分。每个臂组件的枢转臂部分被布置为，当臂的一些部分围绕它们各自的枢轴连接结构移动时，使得平台被迫沿直线移动。

更近期地，WO 97/33725公开了一种用于使两个元件相对移动的装置。所述装置包括通过铰接连接结构连接到第一元件从而形成四铰链系统的至少两个第一连杆和位于与第一元件的平面平行的平面中的枢轴。至少两个第二连杆连接到第二元件，从而形成四铰链系统并在与第二元件的平面平行的平面中枢转。第一和第二连杆提供的两个四铰链系统串连耦接，以容许第一和第二元件发生相对运动。

WO 99/14018公开了一种用于使两个元件相对移动的装置。所述装置包括耦接在元件之间的至少两个连杆装置，各自包括两个互相铰接的连杆单元。第一连杆单元连接到第一可移动元件。第二连杆单元连接到第二固定元件。施加到连杆单元的能量致使第一元件相对于第二元件移动。

US 2,506,151描述和示出了机械连杆机构。连杆装置包括多个互相连接的连杆。连杆装置使得一个构件相对于固定构件移动。连杆装置被具体描述并示出用于移动椅子的部件，具体是容许椅子的椅面沿向后-向下和向前-向上方向移动。US 2,506,151中表明，连杆用于使可移动构件相对于固定构件沿直线路径移动。

需要用于提供直线运动的改进的组件，具体是提供可响应旋转运动进行直线移动的元件。更为有利的是将组件布置为紧凑形式，由此仅占据较小的空间。

已经获得一种用于将旋转运动转化为直线运动的组件，其依赖于之间具有枢轴连接结构的五连杆或臂式组件。

根据本发明，提供一种用于转化运动的组件，所述组件包括：

第一臂，其能够在其上的第一位置处围绕第一固定枢轴旋转；

第二臂，其能够在其上的第一位置处围绕第二固定枢轴旋转，第二固定枢轴与第一固定枢轴间隔开；

第三臂，其能够在其上的第一位置处枢转连接到第二臂的第二位置处，第二臂上的第二位置与第一位置间隔开；