[发明专利]一种平面三自由度运动解耦柔顺机构

权利要求书

1.一种平面三自由度运动解耦柔顺机构，其特征在于，包括：输出模块、连接单元和三个柔性支链；所述输出模块为不易变形的刚性块，并具有三个方向的运动自由度，包括：沿着平面内两个相互正交轴X轴和Y轴方向做直线运动的自由度和绕着所述平面法线Z轴方向做旋转运动的自由度；所述连接单元与外部基础相连接；所述三个柔性支链相互垂直，且分别与输出模块的三个运动自由度方向平行或共线，包括：X轴柔性支链、Y轴柔性支链以及Z轴柔性支链，每个柔性支链的一端与输出模块连接，另一端通过连接单元与外部基础连接，每个柔性支链包括：运动输入单元和运动传递单元,连接单元、运动输入单元、运动传递单元以及输出模块依次连接；X轴柔性支链的运动输入单元只含有沿X轴直线运动方向的自由度，Y轴柔性支链的运动输入单元只含有沿Y轴直线运动方向的自由度，Z轴柔性支链的运动输入单元只含有绕Z轴旋转运动方向的自由度；X轴柔性支链的运动传递单元在沿着Y轴直线运动方向和绕着Z轴旋转运动方向为自由度方向，在沿着X轴直线运动方向为限制度方向，Y轴柔性支链的运动传递单元在沿着X轴直线运动方向和绕着Z轴旋转运动方向为自由度方向，在沿着Y轴直线运动方向为限制度方向，Z轴柔性支链的运动传递单元在沿着X轴直线运动方向和沿着Y轴直线运动方向为自由度方向，在绕着Z轴旋转运动方向为限制度方向，使三个柔性支链分别对输出模块三个自由度方向上的运动进行驱动和控制，并且共同对输出模块三个限制度方向上的运动进行限制，实现输出模块三自由度方向上的运动解耦；

所述Z轴柔性支链包括：Z轴运动输入单元和Z轴运动传递单元，Z轴运动传递单元包括第五细长薄片、第六细长薄片、第七细长薄片、第八细长薄片、第一长刚性块、第二长刚性块、第一短刚性块和第二短刚性块，所述第五细长薄片与第六细长薄片垂直，第七细长薄片与第八细长薄片垂直，使四个细长薄片呈两个L形结构，两L形结构相互平行设置，第一长刚性块位于第五细长薄片和第七细长薄片之间的平行间隔，且第一长刚性块的上表面与第五细长薄片相连接，下表面和第七细长薄片相连接，第二长刚性块位于第六细长薄片和第八细长薄片之间的平行间隔，且第二长刚性块的上表面与第六细长薄片连接，下表面与第八细长薄片相连接，第一长刚性块与第二长刚性块平行，第一长刚性块与第二长刚性块长度相同，第一短刚性块位于第五细长薄片和第六细长薄片的垂直相交处，第二短刚性块位于第七细长薄片和第八细长薄片的垂直相交处，第一短刚性块与第二短刚性块平行，第一短刚性块与输出模块相连，第二短刚性块与Z轴运动输入单元连接。

2.根据权利要求1所述的平面三自由度运动解耦柔顺机构，其特征在于，所述连接单元包括：第一支撑模块、第二支撑模块和支腿模块，所述第一支撑模块和第二支撑模块均为刚性块，所述支腿模块为刚性方体结构，且支腿模块的上端面与第一支撑模块连接，下端面与第二支撑模块连接。