[发明专利]一种两转动自由度并联机构

摘要

本发明公开了一种两转动自由度并联机构,包括定平台、动平台以及连接定平台与动平台之间的第一分支和第二分支；动平台包括主平台和次平台，主平台与次平台通过转动副连接；第一、二分支内分别设有相交的平面平行四边形结构，分别限制了主平台沿两个方向的平动；受到第一分支和第二分支内的平面平行四边形结构的限制，次平台上两铰链中心连线与主平台上两铰链中心连线交于一点，通过第一分支内第一主动臂和第二分支内第二主动臂的转动，可实现次平台和主平台的转动，进而实现动平台的二维转动。本发明中的动平台采用双平台结构，将两分支内的平面平行四边形结构连接起来，限制了动平台的平动自由度，且可实现动平台的定心转动。

主权项

一种两转动自由度并联机构，包括定平台（1）、动平台（2）以及连接所述定平台（1）与动平台（2）之间的第一分支（3）和第二分支（4）；其特征在于：所述动平台（2）包括主平台（2a）和次平台（2b），所述主平台（2a）与所述次平台（2b）通过转动副连接；所述第一分支（3）包括第一主动臂（3a）和两个等长的第一从动臂（3b、3c）；所述第一主动臂（3a）与所述定平台（1）通过转动副连接，且作为主动副为机构提供动力；两个第一从动臂（3b、3c）的一端均分别与第一主动臂（3a）通过转动副连接，且两个第一从动臂（3b、3c）与第一主动臂（3a）之间转动副的回转轴线同所述第一主动臂（3a）与定平台（1）之间转动副的回转轴线共面平行；两个第一从动臂（3b、3c)的另一端与所述次平台（2b）通过三自由度球铰链或者二自由度虎克铰链连接；所述第一分支（3）内，所述第一主动臂（3a）、两个第一从动臂（3b、3c）和所述次平台（2b）构成平面平行四边形结构，从而限制所述次平台（2b）沿所述第一主动臂（3a）上的转动副轴线方向平动；所述第二分支（4）包括第二主动臂（4a）和两个等长的第二从动臂（4b、4c）；所述第二主动臂（4a）与所述定平台（1）通过转动副连接，且作为主动副为机构提供动力；两个第二从动臂（4b、4c)的一端均分别与第二主动臂（4a）通过转动副连接，且两个第二从动臂（4b、4c）与第二主动臂（4a）之间转动副的回转轴线同所述第二主动臂（4a）与定平台（1）之间转动副的回转轴线共面平行；两个第二从动臂（4b、4c)的另一端与所述主平台（2a）通过三自由度球铰链或者二自由度虎克铰链连接；所述第二分支（4）内，所述第二主动臂（4a）、两个第二从动臂（4b、4c）和所述主平台（2a）构成平面平行四边形结构，从而限制所述主平台（2a）沿所述第二主动臂（4a）上的转动副轴线方向平动；所述第一分支（3）内平面平行四边形结构所在的平面与所述第二分支（4）内平面平行四边形结构所在的平面之间为相交；所述主平台（2a）和所述次平台（2b）上的四个铰链中心共面，且所述次平台（2b）上的两铰链中心连线与所述主平台（2a）上的两铰链中心连线的交点通过所述主平台（2a）和次平台（2b）之间的转动副的回转轴线；受到第一分支（3）和第二分支（4）内的平面平行四边形结构的限制，所述次平台（2b）上两铰链中心连线与主平台（2a）上两铰链中心连线的交点位置是固定的，通过第一分支（3）内第一主动臂（3a）和第二分支（4）内第二主动臂（4a）的转动，可实现次平台(2b)和主平台（2a）的转动，进而实现动平台（2）的二维转动。