[发明专利]一种3自由度并联机构

说明书

本发明提供一种3自由度并联机构，包括固定平台、动平台和三个移动支链，三个移动支链沿动平台圆周均匀排布，移动支链包括驱动电机、弧形驱动连杆和弧形连杆，弧形驱动连杆与弧形连杆的弧度相同，驱动电机固定设置在固定平台上，驱动电机的输出轴与弧形驱动连杆的外端相连，弧形驱动连杆与弧形连杆共弧心滑动相连，弧形连杆的内端与动平台转动连接。本并联机构具有移动支链的运动形式相对简单，容易保证该机构在操作过程中的精度和质量，结构简单装配容易的特点。

技术领域

本发明涉及工业机器人技术领域，更具体地说涉及一种一转动两移动的3自由度并联机构。

背景技术

自1938年首次提出并联机器人以来，因其具较大刚度、较强的承载能力、误差小、精度高、自重负荷比小、动力性能好、控制容易等特点,广泛应用于社会的各个领域。目前，常见的有2自由度、3自由度、4自由度、6自由度并联机器人。其中3自由度对称支链对称分布的并联机构研究最多，并且其应用机加工回转平台、康复设备、卫星定位设备、安装设备等领域。

如燕山大学高峰教授等人提出的一种具有中心球面铰链的偏置输出三自由度球面并联机构(CN101306534)，其具有典型的3-RRR型机构特征。实现绕固定中心做三个方向转动；燕山大学黄真教授提出一种具有对称结构且无伴随运动的并联机构(CN102962840)；其能够定、动平台中间对称平面内的任意一条轴或者任意一点连续转动，能有效的避免伴随运动的发生；上海大学沈龙提出的一种球面三自由度并联机构天线结构系统(CN101924266)，其较一般的3三自由度球型机构相比，具有较大的工作空间；上海交通大学林荣富等人提出的具有弧形移动副的三自由度球面并联机构(CN104827463)，采用弧形移动副的形式来实现动平台绕弧形的中点做三个方向的转动。

平面一转动两移动的(1R2T型)3自由度机构的运动支链常见的配置有RRR，RPR，PRR，PPR。通过驱动转动副(R)或者移动副(P)，来实现动平台沿着定平台的两个方向移动和绕着垂直于定平台的轴线转动。

发明内容

本发明克服了现有技术中的不足，现有的并联机构移动机构部件过多，移动机构运动形式过于复杂，提供了一种一转动两移动的3自由度并联机构，本并联机构具有移动支链的运动形式相对简单，容易保证该机构在操作过程中的精度和质量，结构简单装配容易的特点。

本发明的目的通过下述技术方案予以实现。

一种一转动两移动的3自由度并联机构，包括固定平台、动平台和三个移动支链，三个移动支链沿动平台圆周均匀排布，所述移动支链包括驱动电机、弧形驱动连杆和弧形连杆，所述弧形驱动连杆与所述弧形连杆的弧度相同，所述驱动电机固定设置在所述固定平台上，驱动电机的输出轴与所述弧形驱动连杆的外端固定相连，所述弧形驱动连杆与所述弧形连杆共弧心滑动相连，所述弧形连杆的内端与所述动平台转动连接。

所述移动支链形成的弧的方向均沿所述动平台同向排布。

在所述弧形驱动连杆上沿其弧度方向开设有弧形长槽，在所述弧形连杆上设置有与该弧形长槽相配合的弧形凸块，该弧形凸块滑动安装在弧形长槽中，该弧形凸块能够沿弧形长槽滑动，即实现所述弧形连杆和所述弧形驱动连杆之间的弧向滑动；进一步的，在所述弧形凸块的顶面还连接有定位块，通过定位块防止弧形凸块与弧形长槽脱离。

所述弧形长槽的弧长为所述弧形驱动连杆总弧长的2/3-3/4。

所述弧形驱动连杆与所述弧形连杆的弧长相同。

所述定位块通过螺纹或者铆接的方式与所述弧形凸块相连。

在所述弧形驱动连杆的外端开设有圆形孔，所述驱动电机的输出轴与所述圆形孔固定连接。