[发明专利]二维移动二维转动无耦合并联机构

摘要

发明涉及机器人空间机构技术领域，尤其是一种二维移动二维转动无耦合并联机构。该机构包括定平台、动平台以及连接定平台和动平台的第一分支运动链和第二分支运动链，第一分支运动链为混合链，第二分支运动链为单开链；所述第一分支运动链包括一个空间闭回路结构和第十二转动副，所述空间闭回路结构由第一子分支运动链、第二子分支运动链和第三子分支运动链组成；该机构的速度雅可比矩阵为4×4对角阵，故机构动平台的输出速度与主动副的输入速度之间存在一一对应的控制关系，即动平台的一个输出运动只需一个驱动器控制，大大地减少了各分支运动链之间的相互影响，解决了一般并联机构的运动学解耦性差、工作空间小、控制难度大的问题。

主权项

二维移动二维转动无耦合并联机构，其包括定平台、动平台以及连接定平台和动平台的第一分支运动链和第二分支运动链，其特征在于，第一分支运动链为混合链，第二分支运动链为单开链；所述第一分支运动链包括一个空间闭回路结构和第十二转动副，所述空间闭回路结构由第一子分支运动链、第二子分支运动链和第三子分支运动链组成；第一子分支运动链包括自定平台至动平台依次连接的第一移动副、第二移动副及第三转动副，所述第一移动副的轴线、第二移动的轴线及第三转动副的轴线两两相互垂直；第一移动副与第二移动副之间、第二移动副与第三转动副之间分别通过第二连杆、第三连杆连接；第二子分支运动链包括自定平台至动平台依次连接的第四圆柱副、第五转动副、第六转动副及第七转动副，所述第四圆柱副的轴线、第五转动副的轴线及第六转动副的轴线相互平行且均与所述第七转动副的轴线垂直，所述第四圆柱副与第五转动副之间、第五转动副与第六转动副之间、第六转动副与第七转动副之间分别通过第四连杆、第五连杆、第六连杆连接；第三子分支运动链包括自定平台至动平台依次连接的第八转动副、第九万向铰、第十转动副及第十一万向铰，所述第九万向铰和第十一万向铰分别具有各自的第一转动副和第二转动副，第九万向铰的第一转动副与第十一万向铰的第一转动副轴线相互平行，所述第十转动副、第九万向铰的第二转动副和第十一万向铰的第二转动副的轴线相互平行，第八转动副与第九万向铰之间、第九万向铰与第十转动副之间、第十转动副与第十一万向铰之间分别通过第七连杆、第八连杆、第九连杆连接，其中第九万向铰的第一转动副与第七连杆连接、第二转动副与第八连杆连接，第十一万向铰的第一转动副与第九连杆连接、第二转动副与第十连杆连接；所述第一子分支运动链的第三转动副、第二子分支运动链的第七转动副和第三子分支运动链的第十一万向铰均通过第十连杆与第十二转动副连接，所述第三转动副与第七转动副的轴线共线且与第十二转动副的轴线垂直，所述第十二转动副与所述动平台相连且其轴线平行于所述动平台的平面；所述第二分支运动链包括第十三移动副、第十四转动副、第十五转动副和第十六球铰，所述第十三移动副的轴线、第十四转动副的轴线及第十五转动副的轴线相互平行，所述第十六球铰与所述动平台相连，所述第十三移动副和第十四转动副之间、第十四转动副和第十五转动副之间、第十五转动副和第十六球铰之间分别通过第十一连杆、第十二连杆及第十三连杆连接；所述第一移动副的轴线、第四圆柱副的轴线互相垂直并且分别和第八转动副的轴线相互垂直，所述第八转动副的轴线与第十三移动副的轴线相互平行，所述第一移动副、第四圆柱副、第八转动副与第十三移动副为主动副。