[发明专利]一种带偏心力矩卸载装置的二自由度并联转动平台

说明书

本发明公开了一种带偏心力矩卸载装置的二自由度并联转动平台，包括定平台、动平台、支撑支链、驱动支链和辅助支链，所述辅助支链包括拉‑压弹簧装置，所述拉‑压弹簧装置包括下支撑杆，所述下支撑杆的底端与所述定平台铰接，所述下支撑杆上套设有与所述下支撑杆活动连接的环形套，所述下支撑杆的顶部固定有径向锁紧螺母，所述径向锁紧螺母与所述环形套之间安装上压簧，所述环形套与下支撑杆底部之间设有下压簧，所述环形套的外壁上通过多根连接柱与设置在所述下支撑杆上方的上支撑杆的底部固定连接；所述上支撑杆的顶部与所述动平台铰接。本发明在传统转动平台的基础上，增设辅助支链，辅助支链中的拉‑压弹簧装置能有效降低偏心载荷，大幅度提高转动平台的承载能力。

技术领域

本发明涉及机器人领域，具体地说是一种带偏心力矩卸载装置的二自由度并联转动平台。

背景技术

目前，并联转动平台因其承载能力强、刚度大、精度高、结构紧凑、系统动态响应好以及累计误差小等特点，在数控机床、微动操作台、运动模拟器以及多维力传感器等行业领域获得广泛应用，并联转动平台在重载的工况下，增大其承载能力的方式主要有三种，一是选用承载能力大的驱动分支，此方式最易于实现，但会导致整体结构尺寸增加；二是增加卸载装置，此方式卸载效果最为明显，会使整体结构更加复杂；三是改进并联转动平台自身结构实现对负载的有效卸载，此方式可在保证结构尺寸不变的前提下实现对负载的有效卸载，同样存在着结构复杂的问题。

中国专利文献CN 110450137 A所公开的一种部分解耦的二自由度转动并联机构，包括动平台、静平台和分别固连在动平台和静平台之间的第一主支链和第二主支链，该机构有两个自由度,动平台可实现两个方向的转动，且有一个转动方向运动部分解耦；机构由两个主运动分支构成，刚度高，体积比小；机构的运动学正反解较简单，具有良好的运动学性能和较高的灵活性，精度高，误差小。该结构只有一个方向解耦，运动控制仍较为复杂。

中国专利文献CN104534244A所公开的一种基于差动原理的二自由度并联转动平台，包括有A锥齿轮、B锥齿轮、固定负载组件、L形支架、支撑组件、第一驱动组件、第二驱动组件。此转台基于差动原理可实现负载的旋转和俯仰运动；整个转台有整体体积小、惯量小、转动速度高的特点。该并联机构基于差动原理实现两方向的运动，承载能力和结构刚度有待进一步提高。

中国专利文献CN 107363821 A所公开的一种卸载式串并混联多自由度调姿平台，包括定平台、动平台、UPS驱动分支、卸载装置、翻转台和驱动装置。该调姿平台在传统并联平台的基础上，设置了以钢丝绳为主体的卸载装置，承载能力在很大程度上得到提高，但该调姿平台结构较为复杂。

发明内容

根据上述提出的技术问题，而提供一种带偏心力矩卸载装置的二自由度并联转动平台。本发明采用的技术手段如下：

一种带偏心力矩卸载装置的二自由度并联转动平台，包括定平台，所述定平台的上方设有动平台，所述定平台的中心固定安装有支撑支链，所述支撑支链的顶端与所述动平台的中心铰接；所述定平台围绕所述支撑支链的轴线均匀有两个驱动支链和两个辅助支链，且两个所述驱动支链相临设置；所述驱动支链用于驱动所述动平台的外沿上下运动；所述驱动支链的底端与所述定平台铰接，所述驱动支链的顶端与所述动平台铰接；

所述辅助支链包括拉-压弹簧装置，所述拉-压弹簧装置包括下支撑杆，所述下支撑杆的底端与所述定平台铰接，所述下支撑杆上套设有与所述下支撑杆活动连接的环形套，所述下支撑杆的顶部固定有径向锁紧螺母，所述径向锁紧螺母与所述环形套之间安装有套设在所述下支撑杆上的上压簧，所述环形套与加工在所述下支撑杆底部的轴肩凸起之间设有套设在所述下支撑杆之间的下压簧，所述环形套的外壁上通过多根连接柱与设置在所述下支撑杆上方的上支撑杆的底部固定连接；所述上支撑杆的顶部与所述动平台铰接。

驱动支链本发明提供了两种技术方案，