[发明专利]一种三平移并联机构

权利要求书

1.一种三平移并联机构，其特征在于：其包括动平台、定平台和连接所述动平台和定平台的三个运动支链，所述第二运动支链和第三运动支链相对于所述动平台对称设置，所述第一运动支链设置在所述第二运动支链和第三运行支链的中间位置，所述第一运动支链和第二运动支链的结构完全相同，所述第一运动支链和第二运动支链均包括相互连接上连杆和下连杆，所述第三运动支链包括相互连接的第一运动件和第二运动件，所述第一运动件和所述第二运动件之间能够相对移动构成第三运动支链的移动副，

所述第一运动支链的下连杆的第一端通过第一圆柱副与所述定平台连接，所述第一运动支链的下连杆的第二端和第一运动支链的上连杆的第一端通过第一转动副铰接，所述第一运动支链的上连杆的第二端与所述动平台通过第二转动副铰接，

所述第二运动支链的下连杆的第一端通过第二圆柱副与所述定平台连接，所述第二运动支链的下连杆的第二端和第二运动支链的上连杆的第一端通过第三转动副铰接，所述第二运动支链的上连杆的第二端与所述动平台通过第四转动副铰接，

所述第三运动支链中的第一运动件的第一端通过第三圆柱副与定平台相连接，所述第一运动件的第二端与第二运动件的第一端连接构成第三运动支链的移动副，所述第二运动件的第二端通过球铰与动平台相铰接；

所述第一转动副、第二转动副、第三转动副以及第四转动副分别具有一个转动自由度，所述第一圆柱副、第二圆柱副以及第三圆柱副分别具有一个转动自由度和一个移动自由度；所述第一运动支链、第二运动支链和第三运动支链使所述动平台具有三个移动自由度和零个转动自由度；

在运动时，第一运动支链限制动平台沿着Y、Z方向转动的自由度，第二运动支链限制动平台沿着X、Z方向转动的自由度，三个运动支链的共同作用约束动平台沿着X、Y、Z三个方向的转动的自由度，从而使动平台具有X、Y、Z三个方向的移动自由度和零个转动自由度。

2.根据权利要求1所述的一种三平移并联机构，其特征在于：所述第一转动副、第二转动副与所述第一圆柱副轴线方向相平行。

3.根据权利要求1所述的一种三平移并联机构，其特征在于：所述第三转动副、第四转动副与所述第二圆柱副轴线方向相平行且分别与第一转动副的轴线方向垂直。

4.根据权利要求1所述的一种三平移并联机构，其特征在于：所述第三圆柱副的轴线方向与第二圆柱副的轴线方向相平行。

5.根据权利要求1所述的一种三平移并联机构，其特征在于：所述第一圆柱副、第二圆柱副以及第三圆柱副的结构完全相同，所述第一圆柱副、第二圆柱副以及第三圆柱副均包括铰接座、转轴以及铰接件，所述铰接件能够绕所述转轴转动并且能够沿所述转轴平移，第一运动支链的下连杆和第二运动支链的下连杆分别与各自的圆柱副的所述铰接件连接，所述第一圆柱副、第二圆柱副以及第三圆柱副的铰接座分别固定在定平台上。

6.根据权利要求1所述的一种三平移并联机构，其特征在于：所述第一运动件为滑杆，所述第二运动件为套杆。

7.根据权利要求1所述的一种三平移并联机构，其特征在于：第一运动支链驱动机构设置在第三圆柱副的移动副处，第二运动支链驱动机构设置在第二圆柱副的移动副处，第三运动支链驱动机构设置移动副处；

由几何关系求解出三平移并联机构运动学反解，x、y、z代表动平台中心点的位置坐标，S₁、S₂、S₃分别代表三个驱动机构处的驱动变量，l₁表示第三运动支链移动副原长，已知动平台的运动轨迹能够反解出三个驱动机构处的驱动函数，从而控制动平台在空间三个方向的平移运动。

8.根据权利要求7所述的一种三平移并联机构，其特征在于：所述驱动机构为电机。