利索能及
我要发布
收藏
专利号: 2020111900907
申请人: 燕山大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种二自由度球面运动并联机构,其特征在于,其包括第一连杆、第二连杆、第三连杆、第四连杆、第五连杆和第六连杆,

所述第一连杆的一端通过转动副一与所述第二连杆一端连接,且所述第二连杆的另一端通过转动副二与所述第三连杆的一端连接,所述第三连杆的另一端通过转动副三与所述第四连杆的一端连接,且所述第四连杆的另一端通过万向节一与所述第五连杆的一端连接,所述第五连杆的另一端通转动副四与所述第六连杆的一端连接,且所述第六连杆的另一端通过万向节二与所述第一连杆的另一端连接,所述第一连杆是固定连杆,所述第四连杆是末端连杆,所述转动副一、第二连杆、转动副二、第三连杆以及转动副三构成对称的RRR串联分支,且所述转动副一、转动副二以及转动副三的轴线汇交于第一球心,所述万向节一、第五连杆、转动副四、第六连杆以及万向节二构成对称的URU串联分支,且所述万向节一的外侧转动副轴线、所述万向节二的外侧转动副轴线以及转动副四中心轴线相交于第一交点。

2.根据权利要求1所述的二自由度球面运动并联机构,其特征在于,所述万向节一的内侧转动副轴线垂直于所述第四连杆的第一端面,且所述万向节一的外侧转动副轴线垂直于所述万向节一的内侧转动副轴线,所述万向节二的内侧转动副轴线垂直于所述第一连杆的第一端面,且所述万向节二的外侧转动副轴线垂直于所述万向节二的内侧转动副轴线。

3.根据权利要求1所述的二自由度球面运动并联机构,其特征在于,当所述万向节一的内侧转动副轴线与所述万向节二的内侧转动副轴线平行时,过所述第一交点与所述万向节一内侧转动副轴线平行的直线不过所述第一球心。

4.根据权利要求1所述的二自由度球面运动并联机构,其特征在于,当所述万向节一的内侧转动副轴线与所述万向节二的内侧转动副轴线相交于第三交点时,过所述第一交点和所述第三交点的直线不过所述第一球心。

5.根据权利要求1所述的二自由度球面运动并联机构,其特征在于,所述转动副二轴线与所述第一球心间的连线、所述第一球心与所述第一交点的连线以及所述第一交点与所述转动副二轴线间的连线构成中间平面。

6.根据权利要求1所述的二自由度球面运动并联机构,其特征在于,所述第一连杆、第二连杆、第三连杆以及第四连杆均为球面连杆,其同球心且半径相等。

7.一种二自由度球面运动并联机构组成的多级并联机构,其特征在于,其包括多个并联机构单元,且每个所述并联机构单元均包括第一连杆、第二连杆、第三连杆、单元连接件、第五连杆和第六连杆,相邻两个并联机构单元中,按照运动输出方向分为前级并联机构单元和后级并联机构单元,其中所述前级并联机构单元的第一连杆的一端通过转动副一与所述第二连杆一端连接,且所述第二连杆的另一端通过转动副二与所述第三连杆的一端连接,所述第三连杆的另一端通过转动副三与所述单元连接件的一端连接,且所述单元连接件的另一端通过万向节一与所述第五连杆的一端连接,所述第五连杆的另一端通转动副四与所述第六连杆的一端连接,且所述第六连杆的另一端通过万向节二与所述第一连杆的另一端连接;

所述后级并联机构单元的第二连杆的一端通过转动副五与所述前级并联机构单元的单元连接件的一端连接,且所述第二连杆的另一端通过转动副六与所述第三连杆一端连接,所述第三连杆的另一端通过转动副七与所述单元连接件的一端连接,且所述单元连接件的另一端通过万向节三与所述第五连杆的一端连接,所述第五连杆的另一端通转动副八与所述第六连杆的一端连接,且所述第六连杆的另一端通过万向节四与所述前级并联机构单元的单元连接件的另一端连接,且所述前级并联机构单元的转动副三与所述后级并联机构单元的转动副五之间采用齿轮啮合驱动,所述前级并联机构单元的万向节一的内侧转动副与所述后级并联机构单元的万向节四的内侧转动副之间采用齿轮啮合驱动。

8.根据权利要求7所述的二自由度球面运动并联机构组成的多级并联机构,其特征在于,根据需要能设置多个并联机构单元,且所述相邻并联机构单元共用所述一个单元连接件。

9.根据权利要求7所述的二自由度球面运动并联机构组成的多级并联机构,其特征在于,所述前级并联机构单元的转动副三与所述后级并联机构单元的转动副五之间亦可采用皮带传动,所述前级并联机构单元的万向节一的内侧转动副与所述后级并联机构单元的万向节四的内侧转动副之间亦可采用皮带传动。