[发明专利]两转一移冗余驱动完全对称并联机构

说明书

本发明公开了一种两转一移冗余驱动完全对称并联机构，包括定平台以及设置在定平台上方的第一动平台和第二动平台；所述第一动平台和第二动平台的厚度中心处通过动平台转动副e相连；所述定平台的对称两端分别通过一个RPRR支链与第一动平台的两端相连，所述定平台的另一对称两端分别通过一个RPRR支链与第二动平台的两端相连；每个所述RPRR支链中的移动副均为驱动副。本发明不仅引入冗余驱动，还具有完全对称性，不仅使得该机构的运动学和动力学分析和控制极为容易，还能提高该机构的综合性能。

技术领域

本发明属于机器人技术领域，特别涉及一种两转一移冗余驱动完全对称并联机构。

背景技术

在铣削、钻铆、焊接等领域需要两转一移三自由度执行机构，特别对于具有较强的刚度、承载力大、工作空间大、驱动稳定性和负载分配性好、动力学性能好、便于控制等优点的完全对称两转一移冗余驱动完全对称并联机构尤为稀缺，这种机构还可用做五轴混联机床的并联模块，能够提高机床的灵活度、转动能力、精度等性能，以实现现代复杂曲面工件加工工艺要求。

发明内容

为了解决现有技术问题，本发明提供一种两转一移冗余驱动完全对称并联机构，不仅引入冗余驱动，还具有完全对称性，不仅使得该机构的运动学和动力学分析和控制极为容易，还能提高该机构的综合性能。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

一种两转一移冗余驱动完全对称并联机构，包括定平台以及设置在定平台上方的第一动平台和第二动平台；所述第一动平台和第二动平台的厚度中心处通过动平台转动副e相连；所述定平台的对称两端分别通过一个RPRR支链与第一动平台的两端相连，所述定平台的另一对称两端分别通过一个RPRR支链与第二动平台的两端相连；每个所述RPRR支链中的移动副均为驱动副。

进一步的，所述定平台为正方形板状平台，第一动平台和第二动平台为规格一致的长方形板状平台；所述的对称两端分别设置在正方形板状平台的相对两边的中间位置，所述的另一对称两端分别设置在正方形板状平台的另一相对两边的中间位置。

进一步的，每个所述的RPRR支链中的驱动副均采用电缸直线驱动。

进一步的，每个所述的RPRR支链均包括第一转动副、第二转动副、移动副、第三转动副以及第一连杆、第二连杆和第三连杆；所述第三连杆的底端通过第三转动副与定平台的一端相连，第三连杆的顶端通过移动副与第二连杆的底端相连，第二连杆的顶端通过第二转动副与第一连杆的底端相连，第一连杆的顶端通过第一转动副与第一动平台或第二动平台的一端相连。

进一步的，每个所述的RPRR支链中，第一转动副的转动轴线垂直于第二转动副的转动轴线和第三转动副的转动轴线，第二转动副的转动轴线平行于第三转动副的转动轴线。

进一步的，所述第一动平台与定平台相连的两个RPRR支链中，两个第一转动副的转动轴线为同轴布置；所述第二动平台与定平台相连的两个RPRR支链中，两个第一转动副的转动轴线为同轴布置；并且四个所述的RPRR支链中，第一转动副的转动轴线均垂直于动平台转动副e的转动轴线。

进一步的，所述第一动平台与定平台相连的RPRR支链中的第三转动副，与第二动平台与定平台相连的RPRR支链中的第三转动副的转动轴线相互垂直布置。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

与现有技术相比，本发明结构简单，运动副均为低副，可以降低制造成本；结构和驱动对称，使得运动学和动力学分析和控制简单，综合性能好；引入冗余驱动，使得机构减少了奇异位型，增大工作空间，提高了系统的刚度、容错性、驱动的稳定性，增大了承载能力，改善了驱动器负载状况；所有驱动副为各支链的移动副，使得机构具有良好的运动性和较高的反应速度，并且该机构转动能力较好。

附图说明

图1是本发明的三维结构示意图。