[发明专利]带随动约束的两转一移混联式平行驱动摆头机构

权利要求书

1.一种带随动约束的两转一移混联式平行驱动摆头机构，其特征在于，该机构包括安装架、伸出体、第一伸出筒、第二伸出筒、第一直线驱动单元、第二直线驱动单元、第三直线驱动单元、第一连杆、第二连杆、第三连杆、动平台和电主轴；

所述安装架通过第一移动副与所述伸出体连接，安装架中心轴线与所述伸出体的中心轴线重合；

所述伸出体的端面有三个按120°均布的等大圆柱第一通孔、第二通孔和第三通孔，伸出体通过第一移动副与安装架连接，安装架中心轴线与伸出体的中心轴线重合，所述三个通孔的中心轴线与伸出体的中心轴线相互平行；

所述第一伸出筒通过第一圆柱副与所述第一通孔连接；

所述第二伸出筒通过第二圆柱副与所述第二通孔连接；

所述第一直线驱动单元的安装固定端与所述第一通孔的底部安装端面固连，所述第一直线驱动单元的运动连接部件与所述第一伸出筒的底部端面固连，将所述第一直线驱动单元内部电机的旋转运动转化为第一伸出筒通过第一圆柱副相对于第一通孔的直线运动；

所述第二直线驱动单元的安装固定端与所述第二通孔的底部安装端面固连，所述第二直线驱动单元的运动连接部件与所述第二伸出筒的底部端面固连，将所述第二直线驱动单元内部电机的旋转运动转化为第二伸出筒通过第二圆柱副相对于第二通孔的直线运动；

所述第三直线驱动单元的安装固定端与所述安装架的内部末端固连，所述第三直线驱动单元的运动连接部件与所述第三通孔的底部安装端面固连，将所述第三直线驱动单元内部电机的旋转运动转化为伸出体通过第一移动副相对于安装架的直线运动；

所述第一连杆的第一端通过第一转动副与第一伸出筒的顶部安装端面连接，所述第一转动副回转轴线与第一圆柱副的轴线垂直，所述第一连杆的第二端通过第一万向铰与所述动平台相连，所述第一万向铰的第一回转轴线与所述第一转动副回转轴线平行，所述第一万向铰的第二回转轴线与所述第一回转轴线垂直；

所述第二连杆的第一端通过第二转动副与第二伸出筒的顶部安装端面连接，所述第二转动副回转轴线与第二圆柱副的轴线垂直，所述第二连杆的第二端通过第二万向铰与所述动平台相连；所述第二万向铰的第一回转轴线与所述第二转动副回转轴线平行，所述第二万向铰的第二回转轴线与所述第一回转轴线垂直；

所述第三连杆的第一端通过两个轴线相互垂直的第三转动副和第四转动副与所述伸出体的第三通孔的顶部安装端面连接，所述第四转动副的回转轴线与所述伸出体第三通孔的中心轴线重合，所述第三转动副回转轴线与第四转动副的回转轴线垂直；所述第三连杆的第二端通过第三万向铰与所述动平台连接，所述第三万向铰的第一回转轴线与所述第三转动副回转轴线平行，所述第三万向铰的第二回转轴线与所述第一回转轴线垂直；

所述第一万向铰、第二万向铰、第三万向铰的铰链点中心呈120°均布，且第一万向铰的第二回转轴线、第二万向铰的第二回转轴线与第三万向铰的第二回转轴线相交于空间一点；

所述三条连杆的长度相等；

所述动平台的侧面与所述第一连杆、第二连杆、第三连杆相连，顶部中心位置安装有电主轴。

2.根据权利要求1所述的带随动约束的两转一移混联式平行驱动摆头机构，其特征在于，所述第一伸出筒两端安装第一滑动套与第二滑动套，所述两个滑动套与第一通孔接触滑动，且所述两个滑动套直径相等均大于第一伸出筒的外径；第二伸出筒两端安装有第三滑动套与第四滑动套，所述两个滑动套与第二通孔接触滑动，且所述滑动两个套直径相等均大于第二伸出筒的外径。

3.根据权利要求1所述的带随动约束的两转一移混联式平行驱动摆头机构，其特征在于，所述安装架、伸出体与伸出筒的外形可以为圆柱体、三棱柱或四棱柱。

4.根据权利要求1所述的带随动约束的两转一移混联式平行驱动摆头机构，其特征在于，改变分支运动副的连接顺序或改变安装结构倾角，其机构构型的自由度不变。

5.根据权利要求1所述的带随动约束的两转一移混联式平行驱动摆头机构，其特征在于，同时更换所述第一转动副与所述第一万向铰的位置、所述第二转动副与所述第二万向铰的位置或者所述第三转动副与所述第三万向铰的位置，所述摆头机构的自由度不变。