[实用新型]含有恰约束运动链的完全各向同性平面并联机构

权利要求书

1.含有恰约束运动链的完全各向同性平面并联机构，包括静平台（10）、中间平台（20）、末端操作手（30）以及四条分支运动链，每条分支运动链均与静平台（10）直接相连，其特征在于：第一分支运动链（L1）为两根连杆转动连接组成的恰约束运动链，第一分支运动链（L1）两端分别与静平台（10）和中间平台（20）转动连接，所述连杆之间的转动轴线、第一分支运动链（L1）两端的转动轴线相互平行且垂直于中间平台（20）的平面；

第二分支运动链（L2）和第三分支运动链（L3）均包括连杆机构，在同一分支运动链中，连杆机构两端分别和静平台（10）以及中间平台（20）转动连接，并且连杆机构两端的转动轴线相互平行，且平行于中间平台（20）的平面；

在第二分支运动链（L2）中，连杆机构由第三连杆Ⅰ（2-1）和第四连杆Ⅰ（2-2）通过第二转动副Ⅱ（R22）转动连接而成，第二转动副Ⅱ（R22）的转动轴线与连杆机构两端的转动轴线平行；

在第三分支运动链（L3）中，连杆机构由第三连杆Ⅱ（3-1）和第四连杆Ⅱ（3-2）通过第二转动副Ⅲ（R32）转动连接而成，第二转动副Ⅲ（R32）的转动轴线与连杆机构两端的转动轴线平行；

第四分支运动链（L4）一端与静平台（10）转动连接，其转动轴线垂直于中间平台（20），另一端与所述的末端操作手（30）连接；末端操作手（30）与中间平台（20）之间转动连接，其转动轴线和第一分支运动链（L1）与中间平台（20）之间的转动轴线相平行；

所述第一分支运动链（L1）与静平台（10）之间的转动轴线、第二分支运动链（L2）中连杆机构与静平台（10）之间的转动轴线、第三分支运动链（L3）中连杆机构与静平台（10）之间的转动轴线两两垂直，并在空间中呈正交分布；第四分支运动链（L4）与静平台（10）之间的转动轴线平行于第一分支运动链（L1）与静平台（10）之间的转动轴线；

第二分支运动链（L2）、第三分支运动链（L3）和第四分支运动链（L4）分别由对应的动力机构驱动，实现末端操作手（30）在空间内的二维移动和一维转动。

2.根据权利要求1所述的含有恰约束运动链的完全各向同性平面并联机构，其特征在于：所述的第一分支运动链（L1）中的两根连杆分别为第一连杆（1-1）、第二连杆（1-2），第一连杆（1-1）通过第一转动副Ⅰ（R11）与静平台（10）连接，第二连杆（1-2）通过第二转动副Ⅰ（R12）与第一连杆（1-1）连接、通过第三转动副Ⅰ（R13）与中间平台（20）连接，第一转动副Ⅰ（R11）、第二转动副Ⅰ（R12）和第三转动副Ⅰ（R13）的轴线相互平行且垂直于中间平台（20）的平面。

3.根据权利要求1所述的含有恰约束运动链的完全各向同性平面并联机构，其特征在于：所述的第三连杆Ⅰ（2-1）通过第一圆柱副Ⅰ（C21）与静平台（10）连接，第四连杆Ⅰ（2-2）通过第三转动副Ⅱ（R23）与中间平台（20）连接，第一圆柱副Ⅰ（C21）、第二转动副Ⅱ（R22）和第三转动副Ⅱ（R23）的轴线与中间平台（20）的平面平行。

4.根据权利要求1所述的含有恰约束运动链的完全各向同性平面并联机构，其特征在于：所述的第三连杆Ⅱ（3-1）通过第一圆柱副Ⅱ（C31）与静平台（10）连接，第四连杆Ⅱ（3-2）通过第三转动副Ⅲ（R33）与中间平台（20）连接，第一圆柱副Ⅱ（C31）、第二转动副Ⅲ（R32）和第三转动副Ⅲ（R33）的轴线与中间平台（20）的平面平行。

5.根据权利要求1所述的含有恰约束运动链的完全各向同性平面并联机构，其特征在于：所述的第四分支运动链（L4）包括第一转动副Ⅱ（R41）、第二万向铰（U42）、第三移动副、第四万向铰（U44）以及第五连杆（4-1）、第六连杆（4-2）和第七连杆（4-3），第五连杆（4-1）通过第一转动副Ⅱ（R41）和静平台（10）连接、通过第二万向铰（U42）和第六连杆（4-2）连接，第七连杆（4-3）通过第三移动副和第六连杆（4-2）连接、通过第四万向铰（U44）和所述的末端操作手（30）连接，并且第一转动副Ⅱ（R41）的轴线垂直于中间平台（20）的平面；末端操作手（30）通过独立转动副（R50）与中间平台（20）连接，独立转动副（R50）的轴线垂直于中间平台（20）。