[发明专利]一种三自由度球面并联机构传动装置

权利要求书

1.一种三自由度球面并联机构传动装置，其特征在于，包括三个摇臂和用于控制三个摇臂实现独立周转运动的传动机构，所述三个摇臂都布置在传动机构的周向，所述传动机构包括三组复合传动组件，一组复合传动组件对应与一个摇臂连接。

2.根据权利要求1所述一种三自由度球面并联机构传动装置，其特征在于，传动机构还包括中心轴和球关节外圆，每组复合传动组件包括驱动电机、齿轮传动、带轮传动和绕绳传动，齿轮传动将驱动电机的非同轴旋转传输到中心轴的同轴旋转，带轮传动将中心轴的同轴旋转传输到对应的摇臂上，绕绳传动约束摇臂与球关节外圆相切并进行纯滚动。

3.根据权利要求2所述一种三自由度球面并联机构传动装置，其特征在于，第一组复合传动组件包括第一驱动电机、第一齿轮、第一皮带、第一带轮和第一绕绳轮，设于中心轴上的第一齿轮与第一驱动电机的输出端传动配合，第一皮带的两端分别设置第一带轮，其中一个第一带轮与中心轴上的第一齿轮同轴转动，另一个带轮设于对应的摇臂上并与第一绕绳轮同轴转动，第一绕绳轮上设有第一绕绳；

第二组复合传动组件包括第二驱动电机、第二齿轮、第二皮带、第二带轮和第二绕绳轮，设于中心轴上的第二齿轮与第二驱动电机的输出端传动配合，第二皮带的两端分别设置第二带轮，其中一个第二带轮与中心轴上的第二齿轮同轴转动，另一个带轮设于对应的摇臂上并与第二绕绳轮同轴转动，第二绕绳轮上设有第二绕绳；

第三组复合传动组件包括第三驱动电机、第三齿轮、第三皮带、第三带轮和第三绕绳轮，设于中心轴上的第三齿轮与第三驱动电机的输出端传动配合，第三皮带的两端分别设置第三带轮，其中一个第三带轮与中心轴上的第三齿轮同轴转动，另一个带轮设于对应的摇臂上并与第三绕绳轮同轴转动，第三绕绳轮上设有第三绕绳。

4.根据权利要求3所述一种三自由度球面并联机构传动装置，其特征在于，第一绕绳包括两根沿不同方向8字绕向的绳，绳的两端分别固定在第一绕绳轮和球关节外圆上；第二绕绳包括两根沿不同方向8字绕向的绳，绳的两端分别固定在第二绕绳轮和球关节外圆上；第三绕绳包括两根沿不同方向8字绕向的绳，绳的两端分别固定在第三绕绳轮和球关节外圆上。

5.根据权利要求3所述一种三自由度球面并联机构传动装置，其特征在于，第一驱动电机和第二驱动电机朝上设置，第一齿轮、第一带轮、第二齿轮和第二带轮设于中心轴的上端，第三驱动电机朝下设置，第三齿轮和第三带轮设于中心轴的下端。

6.根据权利要求3所述一种三自由度球面并联机构传动装置，其特征在于，所述中心轴的上端采用轴套轴结构；第一齿轮与第一带轮通过法兰固连，第一齿轮和第一带轮之间跨过第二齿轮和第二带轮，法兰与中心轴之间用轴承连接；第二齿轮与第二带轮固连，第二齿轮与第二带轮与中心轴之间设有轴承。

7.根据权利要求1所述一种三自由度球面并联机构传动装置，其特征在于，所述每个摇臂包括螺杆、一个带轮、一个绕绳轮和用于连接带轮与绕绳轮的内连杆，带轮和绕绳轮均设于螺杆上，内连杆与带轮固定，绕绳轮在内连杆上滑动，绕绳轮上固定有螺母，螺母与螺杆相配合。

8.根据权利要求7所述一种三自由度球面并联机构传动装置，其特征在于，螺杆的上端和下端分别连接上周转平台和下周转平台，上周转平台与下周转平台之间还设有多根竖直的支撑杆，上周转平台的上方和下周转平台的下方均固定设有水平的连接杆，连接杆的另一端套设在中心轴上。

9.根据权利要求7所述一种三自由度球面并联机构传动装置，其特征在于，所述绕绳轮上设有螺旋式的绕绳槽，绕绳槽的槽距与螺杆的螺距相同。

10.根据权利要求2所述一种三自由度球面并联机构传动装置，其特征在于，所述驱动电机均设于球关节外圆的内部，球关节外圆的外周上设有若干绕绳槽。