[发明专利]平面二自由度并联机构控制装置及方法

权利要求书

1.平面二自由度并联机构控制装置，其特征在于：包括并联机构本体和控制单元，所述并联机构本体包括动平台、静平台、从动运动支链和两个主动运动支链；

所述从动运动支链包括第一支撑件、第二支撑件、第一刚性一级杆、第二刚性一级杆、第一刚性二级杆、第二刚性二级杆和第一连杆，第一支撑件、第一刚性一级杆和第一刚性二级杆依次连接，第二支撑件、第二刚性一级杆和第二刚性二级杆依次连接，第一刚性一级杆和第一刚性二级杆之间的连接处与第二刚性一级杆和第二刚性二级杆之间的连接处通过第一连杆连接；

每个主动运动支链包括带有编码器的直接驱动旋转电机、第三支撑件、第三刚性一级杆、第四刚性一级杆、第三刚性二级杆、第四刚性二级杆和第二连杆，所述直接驱动旋转电机、第三刚性一级杆和第三刚性二级杆依次连接，所述第三支撑件、第四刚性一级杆和第四刚性二级杆依次连接，第三刚性一级杆和第三刚性二级杆之间的连接处与第四刚性一级杆和第四刚性二级杆之间的连接处通过第二连杆连接；

所述动平台外形为等边三角形，其设有加速度传感器，动平台的第一边与从动运动支链的第一刚性二级杆、第二刚性二级杆连接，第二边与其中一个主动运动支链的第三刚性二级杆、第四刚性二级杆连接，第三边与另一个主动运动支链的第三刚性二级杆、第四刚性二级杆连接；

所述控制单元分别与直接驱动旋转电机、加速度传感器连接；

所述编码器设置在直接驱动旋转电机的内部，所述加速度传感器设置在动平台上表面中心处；

所述静平台包括基板，基板的底部设有四个支撑脚，每两个相邻的支撑脚之间安装一横向支架；所述从动运动支链的第一支撑件和第二支撑件、两个主动运动支链的直接驱动旋转电机和第三支撑件均固定在静平台的基板上。

2.根据权利要求1所述的平面二自由度并联机构控制装置，其特征在于：所述动平台的三边上均设有两个孔，动平台第一边的两个孔分别通过第一转轴与从动运动支链的第一刚性二级杆、第二刚性二级杆连接，第二边的两个孔分别通过第二转轴与其中一个主动运动支链的第三刚性二级杆、第四刚性二级杆连接，第三边的两个孔分别通过第三转轴与另一个主动运动支链的第三刚性二级杆、第四刚性二级杆连接。

3.根据权利要求2所述的平面二自由度并联机构控制装置，其特征在于：

所述第一支撑件上设有第四转轴，第四转轴通过轴承套设有第一套筒，所述第一刚性一级杆的一端固定在第一套筒上，第一刚性一级杆的另一端通过第五转轴与第一刚性二级杆的一端铰接，第五转轴通过轴承套设有第二套筒；

所述第二支撑件上设有第六转轴，第六转轴通过轴承套设有第三套筒，所述第二刚性一级杆的一端固定在第三套筒上，第二刚性一级杆的另一端通过第七转轴与第二刚性二级杆的一端铰接，第七转轴通过轴承套设有第四套筒；

所述第一刚性二级杆的另一端、第二刚性二级杆的另一端分别通过第一转轴与动平台第一边的两个孔铰接；所述第一连杆的两端分别固定在第二套筒和第四套筒上。

4.根据权利要求2所述的平面二自由度并联机构控制装置，其特征在于：

所述直接驱动旋转电机通过法兰与第三刚性一级杆的一端连接，所述法兰固定在直接驱动旋转电机的转子上，所述第三刚性一级杆的一端固定在法兰上，第三刚性一级杆的另一端通过第八转轴与第三刚性二级杆的一端铰接，第八转轴通过轴承套设有第五套筒；

所述第三支撑件上设有第九转轴，第九转轴通过轴承套设有第六套筒，所述第四刚性一级杆的一端固定在第六套筒上，第四刚性一级杆的另一端通过第十转轴与第四刚性二级杆的一端铰接，第十转轴通过轴承套设有第七套筒；

对于其中一个主动运动支链，第三刚性二级杆的另一端、第四刚性二级杆的另一端分别通过第二转轴与动平台第二边的两个孔铰接；对于另一个主动运动支链，第三刚性二级杆的另一端、第四刚性二级杆的另一端分别通过第二转轴与动平台第三边的两个孔铰接；所述第二连杆的两端分别固定在第五套筒和第七套筒上。