CN102126212A - 运动解耦的两自由度转动并联机构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种运动解耦的两自由度转动并联机构,属于并联机器人领域。该机构由定平台、动平台以及连接定、动平台的两个分支组成,此两分支均由转动副和虎克铰两运动副组成,均以转动副与动平台相连,均以虎克铰与定平台相连,并且两个虎克铰的其中一条轴线保持共线,另外一条轴线和两个转动副的轴线保持平行。本发明所述两自由度转动并联机构具有运动学性能优良、灵活性高、工作空间较大等特点,其运动学正反解十分简单,动平台的两个转动完全解耦,使控制极为容易、标定简单,并且节能,可广泛用于望远镜、照相机、变位机、雷达跟踪、太阳能面板、导弹发射架、火炮瞄准定位设备等。
Description
技术领域
本发明属于并联机器人领域,特别涉及一种运动解耦的两自由度转动并联机构。
背景技术
在过去的二十余年里,并联机构因其具有刚度高、承载能力大、累积误差小、动态特性好、结构紧凑等特点而在工业界获得愈为广泛的应用,尤其是在虚拟轴机床、微动操作台、各种运动模拟器、力与力矩传感器等行业领域中的应用。
相对于串联机构,并联机构工作空间小,运动之间存在强的耦合性,控制难度较大。而如果机构的运动能实现解耦,则其工作空间将扩大,并且控制容易,可以达到更高的运动精度,对机构的运动控制、轨迹规划及标定等均具有重要意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种运动解耦的两自由度转动并联机构,该机构的动平台具有两个独立的转动自由度,并且这两个转动相互之间解耦,具有结构简单、控制容易,标定方便,动态性能优良、加工装配性好等优点。
该运动解耦的两自由度转动并联机构,包括定平台、动平台和连接定平台和动平台的两个分支组成。其特征在于:动平台通过两个分支与定平台相连接,其中第一个分支具有两个运动副,与动平台相连的运动副为转动副,与定平台相连的运动副为虎克铰,第二个分支亦具有两个运动副,与动平台相连的运动副为转动副,与定平台相连的运动副为虎克铰;与定平台相连的两个虎克铰的其中一条轴线保持共线,另外一条轴线和与动平台相连的两个转动副的轴线保持平行。
附图说明
图1为本发明运动解耦的两自由度转动并联机构示意图。
在图1中,标号1~8分别为1-定平台,2-虎克铰,3-连杆,4-转动副,5-动平台,6-转动副,7-连杆,8-虎克铰。
具体实施方式
运动解耦的两自由度转动并联机构(见图1),由定平台1、动平台5和两个分支组成,其中,第一个分支具有转动副和虎克铰两个运动副,与动平台5相连的运动副为转动副4,与定平台1相连的运动副为虎克铰2;第二个分支亦具有转动副和虎克铰两个运动副,与动平台5相连的运动副为转动副6,与定平台1相连的运动副为虎克铰8;与定平台1相连的两个虎克铰(2,8)的其中一条轴线保持共线,另外一条轴线和与动平台5相连的转动副4以及转动副6的轴线保持平行。
本发明的运动解耦的两自由度转动并联机构,具有运动学性能优良、灵活性高、工作空间较大等特点,其运动学正反解十分简单,动平台的两个转动完全解耦,使控制极为容易、标定简单,并且节能,可广泛用于望远镜、照相机、变位机、雷达跟踪、太阳能面板、导弹发射架、火炮瞄准定位设备等。
Claims (1)
1.一种运动解耦的两自由度转动并联机构,包括定平台1、动平台5与连接定平台1和动平台5的分支等组成,其特征在于:动平台5通过两个分支与定平台1相连接,其中第一个分支具有两个运动副,与动平台5相连的运动副为转动副4,与定平台1相连的运动副为虎克铰2,第二个分支具有两个运动副,与动平台5相连的运动副为转动副6,与定平台1相连的运动副为虎克铰8;与定平台1相连的两个虎克铰(2,8)的其中一条轴线保持共线,另外一条轴线和与动平台5相连的转动副4以及转动副6的轴线保持平行。
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