[发明专利]三平移2CPR-URU并联机构

说明书

本发明涉及一种三平移2CPR‑URU并联机构，包括动平台、定平台以及连接动平台和定平台的运动支链，运动支链包括第一运动支链、第二运动支链和第三运动支链，第一运动支链和第二运动支链对称设置，第三运动支链位于第一运动支链和第二运动支链之间，第一运动支链和第二运动支链均包括运动支链套杆、滑杆和圆柱副，运动支链套杆的第一端与动平台铰接，第一运动支链套杆和滑杆连接构成移动副，第一滑杆的第二端通过第一圆柱副与定平台连接；第三运动支链包括连杆、万向铰和第三转动副，连杆的一端通过第三转动副相互连接，另一端通过万向铰分别与动平台和定平台连接。本发明的并联机构结构简单且运行速度高。

技术领域

本发明涉及一种并联机构，特别涉及一种三平移2CPR-URU并联机构。

背景技术

并联机构是与串联机构相对的一类机械结构，与类似人臂的串联机构不同，并联机构是由多个并行运动链构成的闭链机械结构，包括一个定平台、一个动平台和连接它们的多条运动子链。并联机构与串联机构相比具有刚度大、结构紧凑、累计误差小、动态性能好等优点。并联机构分为六自由度并联机构和少自由度并联机构。六自由度的并联机构存在运动耦合性强、运动学正解复杂、工作空间小等显著缺点，并且在很多应用领域中，并不需要六自由度。为了避开上述缺点和降低成本，人们已经开始探索少自由度的并联机构，尤其是三平移并联机构。

三平移并联机构较六自由度并联机构相比结构简单，成本低，控制相对容易，应用相当广泛，如航空三维防震射击平台、三维装配机器人、三维坐标测量机、三维传感器、3D打印等领域。现有的三平移并联机构存在机械结构复杂、运动副数目较多、工作空间较小、末端执行器惯性大而导致机构运行速度不高的这些问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种三平移2CPR-URU并联机构，结构简单、运动副数目少、工作空间大、结构紧凑、运行速度高并且能实现空间三维平动。

本发明是这样实现的：

一种三平移2CPR-URU并联机构，包括动平台、定平台以及连接所述动平台和定平台的运动支链，所述运动支链包括第一运动支链、第二运动支链和第三运动支链，所述第一运动支链和第二运动支链对称设置，所述第三运动支链位于所述第一运动支链和第二运动支链之间，所述第一运动支链包括第一运动支链套杆、第一滑杆和第一圆柱副，所述第一运动支链套杆的第一端与所述动平台铰接，所述第一运动支链套杆的第二端与所述第一滑杆的第一端连接，所述第一运动支链套杆和第一滑杆构成移动副，所述第一滑杆的第二端通过所述第一圆柱副与所述定平台连接；所述第二运动支链包括第二运动支链套杆、第二滑杆和第二圆柱副，所述第二运动支链套杆的第一端与所述动平台铰接，所述第二运动支链套杆的第二端与所述第二滑杆的第一端连接，所述第二运动支链套杆和第二滑杆构成移动副，所述第二滑杆的第二端通过所述第二圆柱副与所述定平台连接；所述第三运动支链包括第一连杆、第二连杆、第一万向铰、第二万向铰和第三转动副，所述第一连杆的第一端通过所述第一万向铰与所述动平台连接，所述第一连杆的第二端通过所述第三转动副与所述第二连杆的第一端铰接，所述第二连杆的第二端通过所述第二万向铰与所述定平台连接。

优选的，所述第一运动支链套杆的第一端通过第一转动副与所述动平台铰接，所述第二运动支链套杆的第一端通过第二转动副与所述动平台铰接。

优选的，所述第一转动副与所述第一圆柱副的轴线平行，所述第二转动副与所述第二圆柱副的轴线平行。

优选的，所述第三转动副、所述第一万向铰远离所述动平台的转动副轴线和所述第二万向铰远离所述定平台的转动副的轴线相互平行。

优选的，所述第二万向铰的靠近所述定平台的转动副的轴线与所述定平台垂直，所述第二万向铰的远离所述定平台的转动副与所述第一圆柱副和第二圆柱副的轴向垂直。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：