[发明专利]一种三维空间二自由度远心点运动并联机构

权利要求书

1.一种三维空间二自由度远心点运动并联机构，包括机架、主臂、五组运动支链；所述五组运动支链包括第一运动支链、第二运动支链、第三运动支链、第四运动支链、第五运动支链；其特征在于：每组运动支链由机架、移动单元、二自由度转动单元、连杆、三自由度转动单元、主臂(2)依次连接而成；通过移动单元，移动单元与机架发生一自由度相对移动，通过二自由度转动单元，连杆与移动单元在三维空间内二自由度相对转动，通过三自由度转动单元，主臂(2)与连杆在三维空间内三自由度相对转动；二自由度转动单元是球销副、万向节或者两个轴线不平行的转动副形成的串联关节，三自由度转动单元是球副或者三个轴线不共面的转动副形成的串联关节，因此运动支链的形式是移动副、上述某个二自由度转动单元及上述某个三自由度转动单元依次串联，并且第一运动支链与第二运动支链具有相同的形式，第三运动支链与第四运动支链具有相同的形式；所述五组运动支链与机架通过移动单元分别形成移动副，移动副的方向指向远心点(0)，并且第一运动支链与机架形成的移动副与第二运动支链与机架形成的移动副共线，第三运动支链与机架形成的移动副的方向与第四运动支链与机架形成的移动副共线；所述第一运动支链与远心点形成多边形，第二运动支链与远心点形成多边形，这两个多边形相似，第一运动支链与第二运动支链的运动学尺寸之间的比例为K1；所述第三运动支链与远心点形成多边形，第四运动支链与远心点形成多边形，这两个多边形相似，第三运动支链与第四运动支链的运动学尺寸之间的比例为K2；运动支链的原动件是运动支链的移动单元与机架形成的移动副，则移动副由丝杆螺母驱动，丝杆安装在机架上，螺母安装在运动支链上，丝杆分别安装在机架三号凸台(1-2)、机架二号凸台(1-3)、机架一号凸台(1-4)上，螺母分别安装在第一运动支链滑块(3-1)、第二运动支链滑块(4-1)、第三运动支链滑块(7-1)、第四运动支链滑块(8-1)、第五运动支链滑块(6-1)上；第一运动支链的移动副与第二运动支链的移动副由同一个电机驱动，电机带动两根导程不同的丝杆同转速转动，这两个丝杆的导程之比等于K1，即第一运动支链滑块(3-1)的位移与第二运动支链滑块(4-1)的位移之比等于K1；第三运动支链的移动副与第四运动支链的移动副由同一个电机驱动，电机带动两根导程不同的丝杆同转速转动，这两个丝杆的导程之比等于K2；除此之外，原动件在运动支链的连杆上，通过连杆的长度变化影响机构的姿态，运动支链的形式是上述某个二自由度转动单元、移动副及上述某个三自由度转动单元依次串联。

2.根据权利要求1所述的三维空间二自由度远心点运动并联机构，其特征在于：添加第八运动支链、第九运动支链和主臂辅助连接零件(2-1)，第八运动支链与第九运动支链由机架、移动单元、二自由度转动单元、连杆、三自由度转动单元、主臂辅助连接零件(2-1)、主臂(2)依次连接而成，第八运动支链与第九运动支链具有相同的形式，第八运动支链与第九运动支链的形式为移动副、上述某个二自由度转动单元及某个三自由度转动单元依次串联；所述第八运动支链、第九运动支链分别与机架通过移动单元分别形成移动副，并且移动副的方向指向远心点(0)；所述第八运动支链与第九运动支链分别与远心点形成多边形，并且这两个多边形全等，第八运动支链与第九运动支链具有相同的运动学尺寸。

3.根据权利要求1所述的三维空间二自由度远心点运动并联机构，其特征在于：添加第六运动支链，第六运动支链由机架、移动单元、二自由度转动单元、连杆、二自由度转动单元、主臂(2)依次连接而成，第六运动支链的形式为移动副、上述某两个二自由度转动单元依次串联。

4.根据权利要求1所述的三维空间二自由度远心点运动并联机构，其特征在于：添加第七运动支链，第七运动支链由机架、移动单元、二自由度转动单元、连杆、二自由度转动单元、主臂(2)依次连接而成，第七运动支链的形式为移动副、上述某两个二自由度转动单元依次串联。