[发明专利]平行连杆机构和连杆致动装置

说明书

平行连杆机构(10)包括近端构件(1)和三个以上的连杆机构(11)。三个以上的连杆机构(11)将近端构件(1)连接到远端构件(8)。在三个以上的连杆机构(11)中，第一转动副单元的第一中心轴线(15a、15b和15c)与第二转动副单元的第二中心轴线(16a、16b和16c)在球面连杆中心点(30)处相交。三个以上的连杆机构(11)各自的第五转动副单元的第五中心轴线彼此重叠，并且与球面连杆中心点(30)相交。

技术领域

本发明涉及平行连杆机构和连杆致动装置。

背景技术

以往，已知有诸如医疗设备和工业设备的各种设备中使用的平行连杆机构(例如，见日本专利公开第2000-94245号(专利文献1)、美国专利第5,893,296号(专利文献2))。

引用列表

专利文献

专利文献1：日本专利公开第2000-94245号

专利文献2：美国专利第5,893,296号

发明内容

技术问题

专利文献1中的平行连杆机构具有相对简单的构造，但是每个连杆的操作角度较小。因此，当设定行进板的较大的操作范围时，连杆长度增加，从而导致整个机构的尺寸增加和装置的尺寸变大。

在专利文献2中的平行连杆机构中，作为近端构件的近端侧连杆毂和作为远端构件的远端侧连杆毂通过三组以上的连杆机构四杆链联接。在专利文献2中的平行连杆机构中，远端构件的姿态能够相对于近端构件改变。专利文献2中的平行连杆机构是紧凑的，但是可以在较宽的操作范围内高速且高精度地移动。

但是，在专利文献2中的平行连杆机构中，远端构件的移动路径的旋转半径随着远端构件的位置而改变，并且远端构件的旋转运动的旋转中心的位置无法被固定。即，从近端构件观察，远端构件无法在距固定的旋转中心具有一定半径的球体上移动，因此，难以想象远端构件的操作。此外，由于远端构件相对于近端构件以两个旋转自由度操作，因此，不可能独立于远端构件的旋转运动来控制远端构件的旋转半径。

本发明的目的在于提供一种平行连杆机构和连杆致动装置，其中，远端构件在距固定的旋转中心具有一定半径的球体上移动，并且可以独立于旋转运动来控制远端构件的旋转半径。

解决技术问题所采用的技术方案

本公开的平行连杆机构包括近端构件和三个以上的连杆机构。三个以上的连杆机构将近端构件连接到远端构件。三个以上的连杆机构能够改变远端构件相对于近端构件的姿态。三个以上的连杆机构中的每一个包括第一至第四连杆构件。第一连杆构件在第一转动副单元处能旋转地连接到近端构件。第二连杆构件在第二转动副单元处能旋转地连接到第一连杆构件。第三连杆构件在第三转动副单元处能旋转地连接到第二连杆构件。第四连杆构件在第四转动副单元处能旋转地连接到第三连杆构件。第四连杆构件还在第五转动副单元处能旋转地连接到远端构件。在三个以上的连杆机构中，第一转动副单元的第一中心轴线和第二转动副单元的第二中心轴线在球面连杆中心点处相交。三个以上的连杆机构各自的第五转动副单元的第五中心轴线彼此重叠，并且与球面连杆中心点相交。

根据本公开的连杆致动装置包括如上所述的平行连杆机构和姿态控制驱动源。姿态控制驱动源安装在三个以上的连杆机构中的至少三个连杆机构的每一个中，并且根据需要来改变远端构件相对于近端构件的姿态。