[实用新型]一种部分解耦的二自由度转动并联机构

说明书

本实用新型公开了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，其中第一主支链包括第一转动副、第二转动副、第一移动副、圆柱副和连接它们的第一连杆，第一滑块，第三滑杆和U形支架；第二主支链包括第一分支链、第二分支链和第三分支链；第一分支链和第二分支链结构相同且关于第三分支链对称，均包含第四转动副，第五转动副，第二移动副以及连接它们的第二连杆，第二滑块；第三分支链包括球副和连接其的第四连杆；本实用新型精度高,刚度高,体积比小，误差小,动平台的转动部分解耦，具有良好的运动学性能和较高的灵活性。

技术领域

本实用新型涉及一种机器人，特别涉及一种二自由度并联机构。

背景技术

并联机器人机构为空间多自由度多环闭链形式。自上世纪八十年代以来,并联机构因其具有刚度高、承载能力大、累积误差小、动态特性好、结构紧凑等特点而在虚拟轴机床、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。并联机构具有2、3、4、5或6个自由度,目前,对6个自由度并联机构的研究较为全面和深入,但是自由度越多,则制造和控制的成本也相对较高,并且不易控制,制造与安装过程复杂。因而,并联机构自由度的减少将使得机构结构更为简单,制造和控制成本也相对较低,故在满足预期工作要求的情况下,少自由度并联机器人有其独特的优势。

解耦是现今机构学界的热点之一,如果机构的运动能实现解耦,则其工作空间将扩大,并且控制容易,可以达到更高的运动精度,对机构的运动控制和轨迹规划都有一定意义。目前所实用新型的解耦机构中,两自由度转动解耦并联机构数量有限。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种部分解耦的二自由度转动并联机构,这种并联机构刚度高、体积比小、精度高、误差小,可实现动平台的转动部分解耦。

本实用新型采用的技术方案是：

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，所述的静平台为T形，所述的静平台包括彼此垂直设置的第一滑杆和第二滑杆，在所述的动平台中间开有通槽，在所述的通槽内安装有转动平台，所述的转动平台的左右两侧分别通过第三转动副与动平台转动连接，在所述的转动平台的左右两侧分别开有一个安装通槽，在每一个所述的安装通槽内分别安装有一个第五转动副，所述的第五转动副的转轴分别与对应设置的安装通槽的前后侧壁转动相连；

所述的第一主支链包括第一连杆，所述的第一连杆的一端与第二转动副的支座固定相连，一根连接杆的两端分别与所述的第二转动副的转轴以及动平台的前壁中间固定连接，所述的第一连杆的另一端通过圆柱副与水平设置的第三滑杆转动和移动连接，第一滑块与第一转动副的支座固定相连，所述的第三滑杆的左右两端与U形支架的左右竖直侧壁固定相连，所述的第一转动副的转轴与U形支架的底壁中间固定连接，所述的第一滑块与静平台的第一滑杆彼此滑动连接构成第一移动副；

所述的第二主支链包括第一分支链、第二分支链和第三分支链；

所述的第三分支链包括第四连杆，所述的第四连杆的一端与第二滑杆的中间固定相连并且另一端与转动平台中间通过球副转动连接；

所述的第一分支链和第二分支链结构相同且关于第三分支链对称，所述的第一分支链和第二分支链均包括第二连杆，所述的第二连杆的上端与相应侧的第五转动副的转轴固定相连并且下端通过第四转动副与第二滑块转动连接，所述的第二滑块与静平台的第二滑杆的一端彼此滑动连接构成第二移动副，所述的第一分支链和第二分支链的两个第二连杆以及两个第二滑块分别设置在第四连杆的左右两侧；

在所述的第一主支链中，所述的第一移动副的移动方向与所述的第一转动副转动轴线保持平行，且与所述的圆柱副的转动轴线保持垂直，所述的圆柱副的转动轴线与所述的第二转动副的转动轴线保持平行；