[发明专利]一种新型三自由度平动并联机构

摘要

本发明公开了一种新型三自由度平动并联机构，包括固定架、动平台以及布置在固定架与动平台之间的结构相同的三条支链；每条支链包括驱动电机、小齿轮、两个大齿轮、齿形带、两个丝杠、两个螺母和连杆；驱动电机固定在固定架上，小齿轮固接在驱动电机的输出端，两个大齿轮通过第一转动副与固定架连接，小齿轮通过齿形带带动两个大齿轮；螺母通过仅有两个回转自由度的铰链与大齿轮连接，驱动电机将动力依次传递给小齿轮、齿形带、两个大齿轮、两个螺母，使得两个丝杠相对螺母同步移动；控制三条支链中的驱动电机实现所述动平台的三维平动。本发明具有结构简单、总体质量小、刚度高、精度高和工作空间大的特点。

主权项

1.一种新型三自由度平动并联机构，包括固定架(1)、动平台(2)以及布置在所述固定架(1)与动平台(2)之间的结构相同的三条支链；其特征在于；每条支链包括驱动电机(3)、小齿轮(4)、两个大齿轮(5)、齿形带(6)、两个丝杠(8)、两个螺母(7)和连杆(9)；所述驱动电机(3)固定在所述固定架(1)上，所述小齿轮固接在所述驱动电机(3)的输出端，两个大齿轮(5)通过第一转动副与所述固定架(1)连接，所述小齿轮(4)通过所述齿形带(6)带动两个大齿轮(5)；所述螺母(7)通过仅有两个回转自由度的铰链与所述大齿轮(5)连接，两个丝杠(8)的一端均分别通过螺旋副与两个螺母(7)连接，两个丝杠(8)的另一端与所述动平台(2)连接，两个丝杠(8)与所述动平台(2)之间的连接结构由以下两种情形之一：一种是：两个丝杠(8)的另一端均分别通过第二转动副与所述连杆(9)的两端连接，且所述第二转动副的轴线垂直于所述连杆(9)的轴线；每条支链中的所述连杆(9)上的两个第二转动副的轴线平行，且所述连杆(9)上的两个第二转动副的中心连线平行且等长于两个所述螺母(7)的中心连线；所述连杆(9)通过第三转动副与所述动平台(2)连接，且所述第三转动副的轴线与所述连杆(9)的轴线重合；另一种是：两个丝杠(8)的另一端均分别通过仅有两个回转自由度的铰链与所述动平台连接，且两个所述螺母(7)的中心连线平行且等长于所述动平台(2)上两个所述仅有两个回转自由度的铰链的中心连线；所述驱动电机(3)将动力依次传递给所述小齿轮(4)、齿形带(6)、两个大齿轮(5)、两个螺母(7)，使得两个丝杠(8)相对螺母(7)同步移动；控制三条支链中的驱动电机(3)运动，改变三条支链长度，实现所述动平台(2)的三维平动。