[发明专利]一种误差补偿的冗余驱动组合并联机构

摘要

本发明涉及一种可实现误差补偿的冗余驱动组合并联机构，包括主体部分、三自由度3‑PUU并联机构、三自由度3‑RUU并联机构、工作空间调节机构及七个主动驱动器构成。利用并联机构的多自由度运动特性和组合机构原理，提供了一种可以实现三自由度平移运动和三自由度误差补偿的组合运动输出机构，该机构还具有工作空间可调的功能，适用于精密手术及微创手术等医疗用途机械产品以及其它需要小工作空间、高精度操作的场合。本机构主要由移动和转动两种简单运动副构成，易于装配和控制。

主权项

1.一种误差补偿的冗余驱动组合并联机构，其特征在于，包括主体部分、三自由度3‑PUU并联机构、三自由度3‑RUU并联机构、工作空间调节机构及七个主动驱动器；所述主体部分，其机架和操作器动平台由三条支链进行连接，每条支链结构完全相同；对于一个所述支链，从机架开始，通过第一球形摇块座、第一球形摇块、第一滑道、第一滑块、第一转动副、第一下连杆、第一下虎克铰、第一上连杆、第一上虎克铰和操作器动平台连接在一起，实现整个装置的功能；所述三自由度3‑PUU并联机构由机架、第一滑道、第二滑道、第三滑道、第一滑块、第二滑块、第三滑块、第一下虎克铰、第二下虎克铰、第三下虎克铰、第一上连杆、第二上连杆、第三上连杆、第一上虎克铰、第二上虎克铰、第三上虎克铰和操作器动平台构成；所述三自由度3‑RUU并联机构由机架、第一转动副、第二转动副、第三转动副、第一下虎克铰、第二下虎克铰、第三下虎克铰、第一上连杆、第二上连杆、第三上连杆、第一上虎克铰、第二上虎克铰、第三上虎克铰和操作器动平台构成；工作空间调节机构由机架、第一球形摇块座、第二球形摇块座、第三球形摇块座、第一球形摇块、第二球形摇块、第三球形摇块、第一滑道、第二滑道、第三滑道、滑道支撑架、螺杆连接头、调节螺杆、调节螺母和中心盘构成,调节螺母和调节螺杆通过螺纹连接在一起，调节螺母可以自由转动；所述七个主动驱动器，包括调节螺母驱动电机、三个滑块驱动电机、三个转动副驱动装置；要实现三自由度3‑PUU并联机构运动输出时，第一转动副、第二转动副和第三转动副是锁定状态，调节螺母和调节螺杆之间没有相对运动，而第一滑块、第二滑块和第三滑块为该机构的主动驱动器，通过滚珠丝杠的方式实现直线驱动方式输入，最后实现三自由度平移运动输出；要实现三自由度3‑RUU并联机构误差补偿输出时，第一滑道、第二滑道、第三滑道和第一滑块、第二滑块、第三滑块之间是锁定状态，调节螺母和调节螺杆之间没有相对运动，而第一转动副、第二转动副和第三转动副为该机构的主动驱动器，可以实现三自由度平移运动输出；所述工作空间调节机构，在误差补偿的冗余驱动组合并联机构中，调节螺母为该机构的主动驱动器，减速伺服电机实现转动驱动方式输入，该机构通过调节螺母的旋转带动调节螺杆上下运动，同时滑道支撑架也上下运动，改变滑道与机架之间的夹角，实现整个机构工作空间的调节功能。