[实用新型]一种提升负载能力的两自由度并联机构

说明书

技术领域

本实用新型涉及并联机构技术领域，尤其涉及一种提升负载能力的两自由度并联机构。

背景技术

并联机构具有高刚度、高精度及大承载能力的优点，研究人员已实用新型出大量并联机构，但是大部分为三自由度和六自由度并联机构，涉及到两自由度并联机构的实用新型专利很少。而且，一般的两自由度并联机构为两支链结构，承载能力较弱，虽然有些两自由度并联机构为三支链结构，但是由于运动副分布不够合理，导致各分支所受应力分配不匀，某些分支承受较大应力，耗损较大，而且有些机构运动副的结构太复杂，装配十分困难，操作不便。

发明内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种结构简单、承载能力强、装配简便且能有效提升负载能力的两自由度并联机构。

本实用新型提供一种提升负载能力的两自由度并联机构，包括机架和动平台，所述两自由度并联机构还包括连接在机架和动平台之间的第一支脚、第二支脚和第三支脚，所述第二支脚和第三支脚均可伸缩，所述第一支脚的下部通过一第一球形铰链转动安装在所述机架上，所述第一支脚的上部通过一第一转轴转动安装在所述动平台上，所述第二支脚的下部通过一十字连接件转动安装在所述机架上，所述十字连接件包括相互垂直的第二转轴和第三转轴，所述第二支脚可分别绕所述第二转轴和第三转轴转动，所述第二支脚的上部通过一第二球形铰链转动连接在所述动平台上，所述第三支脚的下部通过一第四转轴转动安装在所述机架上，所述第三支脚可绕所述第四转轴转动，所述第三支脚的上部通过一第五转轴转动安装在所述动平台上。

进一步地，所述机架上固定有呈等边三角形分布的第一基座、第二基座和第三基座，所述第一球形铰链转动连接所述第一基座，所述第二转轴转动连接所述第二基座，所述第四转轴转动连接所述第三基座。

进一步地，所述动平台上固定有呈等边三角形分布的第四基座、第五基座和第六基座，所述第一转轴转动连接所述第四基座，所述第二球形铰链转动连接所述第五基座，所述第五转轴转动连接所述第六基座。

进一步地，所述第一支脚包括一约束杆，所述约束杆不能伸缩，所述第二支脚包括第一驱动杆和第二驱动杆，所述第二驱动杆通过第一移动副在所述第一驱动杆内做伸缩运动，所述第三支脚包括第三驱动杆和第四驱动杆，所述第四驱动杆通过第二移动副在所述第三驱动杆内做伸缩运动。

进一步地，所述第三转轴的轴线与所述第一移动副的轴线垂直，所述第四转轴的轴线与所述第五转轴的轴线平行且与所述第二移动副的轴线垂直，所述第一转轴的轴线与所述第五转轴的轴线平行。

进一步地，所述第一移动副和所述第二移动副分别被驱动，所述第一支脚、所述第二支脚和所述第三支脚共同控制所述动平台的位置和姿态，实现一个转动自由度和一个移动自由度：转动自由度的转轴是经过第一球形铰链的球心且平行于第一转轴轴线的方向，移动自由度的移动方向是沿第一转轴轴线与约束杆轴线组成的平面的法线方向。

进一步地，所述第一移动副和所述第二移动副均作为主动驱动运动副，驱动方式为电机驱动或液压缸驱动。

本实用新型的技术方案带来的有益效果是：本实用新型的两自由度并联机构包括三个支脚，机构刚度高，承受能力强，几何结构简单，装配简单方便，具有良好的应用前景。

附图说明

图1是本实用新型两自由度并联机构的结构示意图。

图2是本实用新型两自由度并联机构运动后的结构示意图。

图中：1-机架，11-第一基座，12-第二基座，13-第三基座，2-动平台，21-第四基座，22-第五基座，23-第六基座，3-第一支脚，31-第一球形铰链，32-约束杆，33-第一转轴，4-第二支脚，41-十字连接件，411-第二转轴，412-第三转轴，42-第一驱动杆，43-第一移动副，44-第二驱动杆，45-第二球形铰链，5-第三支脚，51-第四转轴，52-第三驱动杆，53-第二移动副，54-第四驱动杆，55-第五转轴。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地描述。

请参考图1，本实用新型的实施例提供了一种提升负载能力的两自由度并联机构，包括机架1、动平台2以及机架1和动平台2之间并联的第一支脚3、第二支脚4和第三支脚5，机架1上固定有呈等边三角形分布的第一基座11、第二基座12和第三基座13，动平台2下侧固定有呈等边三角形分布的第四基座21、第五基座22和第六基座23。