[发明专利]一种面向狭长空间操作的三自由度并联机构及运动方法

权利要求书

1.一种面向狭长空间操作的三自由度并联机构，其特征在于，包括定平台(6)和动平台(5)，动平台(5)与定平台(6)之间连接第一支链(1)、第二支链(2)、第三支链(3)和第四支链(4)，定平台(6)上并列设有第一滑台(6-1)和第二滑台(6-2)，第二滑台(6-2)面向第一滑台(6-1)的侧壁上设有压电陶瓷条(6-3)；动平台(5)上设有导轨，导轨与第一滑台(6-1)、第二滑台(6-2)均平行设置；

第一滑台(6-1)上可滑动的设有第一滑块、第二滑块(2-6)和第四滑块(4-6)，第二滑块(2-6)位于第一滑块和第四滑块(4-6)之间；第一滑块上设有第一电机盒，第一电机盒内设有第一压电直线电机，第二滑块上设有第二电机盒(2-4)，第二电机盒(2-4)内设有第二压电直线电机(2-5)，第四滑块(4-6)上设有第三电机盒(4-4)，第三电机盒(4-4)内设有第三压电直线电机(4-5)，第一压电直线电机、第二压电直线电机(2-5)和第三压电直线电机(4-5)的驱动足均与压电陶瓷条(6-3)相接触；

第一支链(1)下端通过转动副与第一电机盒连接，第一支链(1)上端与动平台(5)的一端转动连接；第四支链(4)下端通过转动副与第三电机盒(4-4)连接，第四支链(4)上端与动平台(5)的另一端转动连接；

第二滑台(6-2)上设有第三滑块(3-4)，第三支链(3)的下端设有第三滑块(3-4)上，设在第三滑块(3-4)上的第三支链(3)上设有圆柱槽，第三支链(3)的上端可转动的连接在动平台(5)上；

第二滑块(2-6)上设有轨道，轨道方向垂直于第一滑台(6-1)，第二支链(2)的下端可滑动的设在轨道上，第二支链(2)的上端可滑动的设在动平台(5)的导轨内，第二支链(2)的构件上设有圆柱，所述圆柱可转动的设于第三支链(3)的圆柱槽内；

所述第四支链(4)自与第四滑块(4-6)至动平台(5)之间为第四支链第一构件(4-1)、第四支链第二构件(4-2)和第四支链第三构件(4-3)，所述第四支链第一构件(4-1)和第四支链第二构件(4-2)通过转动副相连，第四支链第二构件(4-2)和第四支链第三构件(4-3)通过转动副相连；

所述第一支链(1)和第四支链(4)结构相同；

第二支链(2)自动平台(5)至第二电机盒(2-4)之间依次为第二支链第一构件(2-1)、第二支链第二构件(2-2)和第二支链第三构件(2-3)，第二支链第一构件(2-1)与第二支链第二构件(2-2)通过圆柱副连接，第二支链第二构件(2-2)与第二支链第三构件(2-3)之间通过间隙配合连接，两构件能够产生绕配合轴线方向的相对转动；

第三支链(3)自动平台(5)至第三滑块(3-4)之间为第三支链第一构件(3-1)、第三支链第二构件(3-2)和第三支链第三构件(3-3)，第三支链第一构件(3-1)的圆柱与第三支链第二构件(3-2)通过圆柱副连接，第三支链第二构件(3-2)与第三支链第三构件(3-3)通过转动副连接。

2.根据权利要求1所述的面向狭长空间操作的三自由度并联机构，其特征在于，所述第四支链第一构件(4-1)通过转动副与动平台(5)连接，采用卡环防止转动副产生轴向窜动。

3.根据权利要求1所述的面向狭长空间操作的三自由度并联机构，其特征在于，第四支链第一构件(4-1)与第四支链第二构件(4-2)之间采用卡环防止转动副轴向窜动。

4.根据权利要求1所述的面向狭长空间操作的三自由度并联机构，其特征在于，第四滑块(4-6)与第一滑台(6-1)通过滚珠配合实现直线运动轨迹。

5.根据权利要求1所述的面向狭长空间操作的三自由度并联机构，其特征在于，第三支链第一构件(3-1)与动平台(5)通过销轴卡环连接，两者之间形成转动副。

6.根据权利要求1所述的面向狭长空间操作的三自由度并联机构，其特征在于，第四支链第一构件(4-1)与第四支链第二构件(4-2)之间采用卡环防止转动副轴向窜动；

第四支链第二构件(4-2)与第四支链第三构件(4-3)之间采用卡环防止转动副轴向窜动。