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专利号: 2024102227193
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
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摘要:

权利要求书:

1.一种两平移自由度并联调姿机构,其特征在于:其包括定平台、动平台以及连接动平台和定平台之间的四条约束支链和四条驱动支链;所述动平台为圆形板,定平台为L形板且L形板的长板与所述动平台平行设置;

所述四条约束支链包括结构相同的第一约束支链、第二约束支链、第三约束支链以及第四约束支链,第一约束支链、第二约束支链、第三约束支链以及第四约束支链均包括连杆以及两端的虎克铰,连杆两端分别通过虎克铰与动平台和定平台连接,所述虎克铰的第一轴线平行于L形板的长板,所述虎克铰的第二轴线平行于L形板的短板;第一约束支链和第二约束支链两端虎克铰的第二轴线共线,第三约束支链和第四约束支链两端虎克铰的第二轴线共线;

所述四条驱动支链包括第一驱动支链、第二驱动支链、第三驱动支链以及第四驱动支链,所述第一驱动支链与第二驱动支链结构相同,所述第三驱动支链与第四驱动支链结构相同;第一驱动支链、第二驱动支链、第三驱动支链以及第四驱动支链均包括第一连杆、第二连杆以及分别设置在第一连杆和第二连杆端部的虎克铰,所述第一连杆与第二连杆之间借助于圆柱副连接,第一驱动支链、第二驱动支链、第三驱动支链以及第四驱动支链的第一连杆的外端部借助于虎克铰与动平台连接,第一驱动支链和第二驱动支链的第二连杆的外端部通过虎克铰分别与定平台的L形板的长板连接,从而使第一驱动支链与第二驱动支链水平布置;第三驱动支链和第四驱动支链的第二连杆的外端部通过虎克铰分别与定平台的L形板的短板连接,从而使第三驱动支链与第四驱动支链垂直布置;

第一驱动支链和第二驱动支链两端虎克铰的第一轴线共线且平行于L形板的长板;第三驱动支链和第四驱动支链两端虎克铰的第一轴线共线且平行于L形板的短板;四条驱动支链与动平台连接的虎克铰中心与四条约束支链与动平台连接的虎克铰中心共面,并且四条驱动支链与L形板连接的虎克铰中心和四条约束支链与L形板连接的虎克铰中心共面;第一驱动支链中心轴线平行于第一约束支链与第二约束支链组成的平面;第二驱动支链中心轴线平行于第三约束支链与第四约束支链组成的平面;第三驱动支链中心轴线平行于第二约束支链与第三约束支链组成的平面;第四驱动支链中心轴线平行于第一约束支链与第四约束支链组成的平面。

2.根据权利要求1所述的两平移自由度并联调姿机构,其特征在于:所述四条约束支链在定平台上的四个铰点呈长方形分布。

3.根据权利要求1所述的两平移自由度并联调姿机构,其特征在于:四条约束支链与四条驱动支链与动平台连接的所有虎克铰均位于同一平面。

4.根据权利要求1所述的两平移自由度并联调姿机构,其特征在于:四条约束支链与L形板连接的虎克铰以及第一驱动支链和第二驱动支链与L形板连接的虎克铰均位于同一平面上。

5.根据权利要求1所述的两平移自由度并联调姿机构,其特征在于:第三驱动支链和第四驱动支链与L形板连接的虎克铰位于同一平面上。

6.根据权利要求1所述的两平移自由度并联调姿机构,其特征在于:四条驱动支链的圆柱副上分别设置有移动驱动,用于实现动平台的纵移及横移两个自由度的调整。

7.根据权利要求1所述的两平移自由度并联调姿机构,其特征在于:第一驱动支链和第二驱动支链驱动x方向移动,第三驱动支链和第四驱动支链驱动y方向移动。

8.根据权利要求7所述的两平移自由度并联调姿机构,其特征在于:x方向与y方向移动量的求解方程如下所示:

式中,H表示约束支链的长度,a表示驱动支链在定平台的投影长度,l1为第一驱动支链和第二驱动支链的长度,l2为第三驱动支链和第四驱动支链的长度。