CN117961867B - 一种用于并联平台的虎克铰、位移促动器及并联平台 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机械领域，具体涉及一种用于并联平台的虎克铰、位移促动器及并联平台；虎克铰包括第一底座、第一转轴、第一轴承组件、第二转轴、第二底座以及第二轴承组件，相比于偏置铰链，这种虎克铰的两个转轴轴线呈T型分布，使得整个结构更加紧凑，可以节省空间并降低制造成本。与十字轴虎克铰链相比，这种虎克铰的设计使得铰链的转动范围更大，平台可以在更广泛的角度内进行运动和调整，提供更大的灵活性和功能性，并且，这种虎克铰的制造过程更加简化，由于转轴的正交布置，加工和装配过程更加容易和高效，降低了制造的难度和成本。

Description

一种用于并联平台的虎克铰、位移促动器及并联平台

技术领域

本发明涉及机械技术领域，具体提供一种用于并联平台的虎克铰、位移促动器及并联平台。

背景技术

多自由度并联平台因其高精度、无积累误差、负载能力强和高刚度等特点，广泛应用于多自由度机床、手术机器人、飞行模拟器等需要多自由度精确定位的领域。多自由度并联平台在机构设计、运动学和动力学建模等方面已经进行了深入的研究。传统构型的并联平台多采用虎克铰链为并联平台的单个支腿提供两个自由度，但是虎克铰存在加工装配困难，刚度低的问题。

发明内容

本发明为解决上述问题，提供了一种用于并联平台的虎克铰、位移促动器及并联平台，解决了现有的虎克铰加工装配困难，刚度低的问题。

为实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种用于并联平台的虎克铰，包括第一底座、第一转轴、第一轴承组件、第二转轴、第二底座以及第二轴承组件，第一底座具有第一腔室；第一转轴包括第一固定部以及第二固定部，第一固定部置于第一腔室内，第二固定部向外延伸，第二固定部上设有第一通孔；第一轴承组件包括第一内环以及第一外环，第一内环套设在第一固定部的***并与第一固定部相对固定，第一外环与第一底座相对固定；

第二转轴贯通第一通孔并与第二固定部连接；第二底座具有相对设置的第一连接板以及第二连接板，第一连接板与第二连接板之间具有第二腔室，第二固定部置于第二腔室内，第二转轴的两端分别突伸出第一连接板以及第二连接板；第二轴承组件包括两个第二轴承，每一第二轴承包括一个第二内环部以及一个第二外环部，两个第二内环部分别套设在第二转轴的两端的***，并与第二转轴相对固定，一个第二外环部与第一连接板相对固定，另一个第二外环部与第二连接板相对固定。

在一些实施例中，第一腔室具有相对设置的第一开口以及第二开口，第一固定部自第二开口伸入第一腔室，并自第一开口突伸出第一腔室；第一固定部与第二固定部之间具有第一环凸，在第一固定部置于第一腔室内时，第一环凸置于第二开口处；第一腔室包括第一夹持空隙以及第二夹持空隙；

虎克铰还包括第一限位件以及第一端盖，第一限位件套设在第一转轴突伸出第一开口的端部，第一限位件与第一环凸之间形成第一夹持空隙，以固定第一内环；第一端盖与第一底座连接以盖合第二开口，第一端盖与第一底座形成第二夹持空隙，以固定第一外环。

在一些实施例中，第一底座在第一开口处设有朝向第一底座的中心点延伸的第一内凸缘，第一端盖与第一内凸缘形成第二夹持空隙；第一底座在第二开口处设有背离第一底座的中心点延伸的第一外凸缘，第一端盖与第一外凸缘连接。

在一些实施例中，第一轴承组件包括两个第一轴承，每一第一轴承包括一个第一内环部以及一个第一外环部，两个第一轴承自第一开口至第二开口依次套设在第一固定部上，两个第一内环部拼合形成第一内环，两个第一外环部拼合形成第一外环。

在一些实施例中，第二转轴包括第一连接部以及第二连接部，第一连接部贯通第一连接板并突伸至外部，第二连接部贯通第二连接板并突伸至外部；

虎克铰还包括第一连接端盖以及第二连接端盖，第一连接端盖与第一连接板连接以形成第一连接腔室，第一连接部以及其中一个第二轴承置于第一连接腔室内；第二连接端盖与第二连接板连接以形成第二连接腔室，第二连接部以及另一个第二轴承置于第二连接腔室内。

在一些实施例中，第一连接部与第二连接部之间具有第二环凸，第二环凸具有朝向第一连接部的第一轴肩，第二环凸还具有朝向第二连接部的第二轴肩；第一连接腔室具有第三夹持空隙以及第四夹持空隙；第二连接腔室就有第五夹持空隙以及第六夹持空隙；

虎克铰还包括第二限位件以及第三限位件，第二限位件套设在第一连接部，第二限位件与第一轴肩之间形成第三夹持空隙，以固定其中一个第二轴承的第二内环部；第一连接端盖与第一连接板形成第四夹持空隙，以固定其中一个第二轴承的第二外环部；第三限位件套设在第二连接部，第三限位件与第二轴肩之间形成第五夹持空隙，以固定另一个第二轴承的第二内环部；第二连接端盖与第二连接板形成第六夹持空隙，以固定另一个第二轴承的第二外环部。

在第二方面，本发明还提供一种用于并联平台的位移促动器，包括支杆组件以及虎克铰组件，支杆组件包括第一支杆以及第二支杆，第二支杆套设在第一支杆的外部，第二支杆可相对于第一支杆运动；虎克铰组件包括第一虎克铰以及第二虎克铰，第一虎克铰和/或第二虎克铰为第一方面所述的虎克铰，第一虎克铰与第一支杆的端部连接，第二虎克铰与第二支杆的端部连接。

在一些实施例中，第一支杆具有第一支撑腔室，第二支杆具有第二支撑腔室，第一支撑腔室与第二支撑腔室连通，位移促动器还包括第一驱动组件、丝杆以及丝杆螺母，第一驱动组件包括支撑框架以及第一驱动单元，支撑框架设置在第二支杆与第二虎克铰的连接处，第一驱动单元设置在支撑框架上；丝杆设置在第二支撑腔室内，丝杆与第一驱动单元传动连接；丝杆螺母套设在丝杆上，丝杆螺母与第一支杆连接，丝杆螺母可在丝杆的带动下驱动第一支杆相对于第二支杆运动。

在一些实施例中，支撑框架包括第一延伸端以及第三支撑腔室，第一驱动单元设置在第一延伸端上，第一驱动单元的输出端突伸至第三支撑腔室内；

位移促动器还包括传动组件，传动组件设置在第三支撑腔室内，传动组件包括第一从动轮、第一主动轮以及传动带，第一从动轮与丝杆连接，第一主动轮与第一驱动单元的输出端连接，传动带套设在第一主动轮以及第一从动轮上。

在第三方面，本发明还提供一种并联平台，包括上平台、下平台以及支撑组件，支撑组件包括多个位移促动器，每一位移促动器的一端与上平台连接，每一位移促动器的另一端与下平台连接，位移促动器为第二方面所述的位移促动器。

与现有技术相比，本发明能够取得如下有益效果：

虎克铰包括第一底座、第一转轴、第一轴承组件、第二转轴、第二底座以及第二轴承组件，相比于偏置铰链，这种虎克铰的两个转轴轴线呈T型分布，使得整个结构更加紧凑，可以节省空间并降低制造成本。与十字轴虎克铰链相比，这种虎克铰的设计使得铰链的转动范围更大，平台可以在更广泛的角度内进行运动和调整，提供更大的灵活性和功能性，并且，这种虎克铰的制造过程更加简化，由于转轴的正交布置，加工和装配过程更加容易和高效，降低了制造的难度和成本。

附图说明

图1为根据本发明实施例提供的所述并联平台的示意图；

图2为根据本发明实施例提供的所述位移促动器的第一示意图；

图3为根据本发明实施例提供的所述位移促动器的剖面图；

图4为根据本发明实施例提供的所述传动组件的第一示意图；

图5为根据本发明实施例提供的所述传动组件的第二示意图；

图6为根据本发明实施例提供的所述传动组件的张紧轮的示意图；

图7为根据本发明实施例提供的所述虎克铰第一示意图；

图8为根据本发明实施例提供的所述虎克铰的剖面图；

图9为根据本发明实施例提供的所述虎克铰的第二示意图；

图10为根据本发明实施例提供的所述虎克铰的第三示意图；

图11为根据本发明实施例提供的所述虎克铰的第四示意图。

其中的附图标记包括：1、第一转轴；2、第一底座；3、第二底座；4、第一支杆；5、第二支杆；6、第一驱动单元；7、支撑框架；8、第二虎克铰；9、第一连接端盖；10、第二限位件；11、第一限位件；12、第一轴承组件；13、第一端盖；14、第二轴承；15、第二转轴；16、第三限位件；17、第二连接端盖；18、第一主动轮；19、传动带；20、光栅尺读数头；21、第一从动轮；22、光栅尺；23、法兰盘；24、轴承支座；25、丝杆；26、丝杆螺母；27、张紧轮；28、工装；29、张紧轮轴；30、固定螺母；31、上平台；32、下平台。

具体实施方式

在下文中，将参考附图描述本发明的实施例。在下面的描述中，相同的模块使用相同的附图标记表示。在相同的附图标记的情况下，它们的名称和功能也相同。因此，将不重复其详细描述。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，而不构成对本发明的限制。

多自由度并联平台因其高精度、无积累误差、负载能力强和高刚度等特点，广泛应用于多自由度机床、手术机器人、飞行模拟器等需要多自由度精确定位的领域。多自由度并联平台在机构设计、运动学和动力学建模等方面已经进行了深入的研究。传统构型的并联平台多采用虎克铰链为并联平台的单个支腿提供两个自由度，但是虎克铰连存在加工装配困难，刚度低的问题，因此研究人员设计出了两自由度偏置铰链。偏置铰链的两个转轴轴线具有偏置量，轴线垂直但不相交，降低了加工装配难度，并且提高了刚度。但由于偏置量的存在，增加了并联平台运动学与动力学建模与求解的难度。另外，并联平台促动器通常采用齿轮传动，设计较为复杂；同步带传动具有传动精度高、设计简单等优点，同样可以作为促动器的传动机构。

具体的，本实施例提供一种并联平台，包括上平台31、下平台32以及支撑组件，支撑组件包括多个位移促动器，每一位移促动器的一端与上平台31连接，每一位移促动器的另一端与下平台32连接，位移促动器为后文所述位移促动器。

请参阅图1，本实施例所示并联平台包括上平台31以及下平台32，上平台31与下平台32之间设有支撑组件，支撑组件包括多个位移促动器。具体可结合图1对并联平台的结构进行理解：图1所示的支撑组件包括六个位移促动器，上平台31上具有三个呈等边三角分布的第一支撑区域，下平台32上具有三个呈等边三角分布的第二支撑区域，上平台31的中心轴线与下平台32的中心轴线重合，其中，第一支撑区域与第二支撑区域交错设置，以第一支撑区域为基准，将六个位移促动器分为两个一组，每组的两个位移促动器的端部与上平台31连接于一个第一支撑区域中，并呈V字形向下延伸，两个同组的位移促动器各自与另外一组的一个位移促动器连接于下平台32的一个第二支撑区域，呈现图1所示结构。

并且，每一位移促动器的中心轴线分别与上平台31以及下平台32垂直，此处所述垂直可以理解为空间上的垂直关系。优选的，位移促动器的两端连接处可以通过嵌入的形式与上平台31、下平台32连接，降低了并联平台的整体高度，具有包络空间小，质量较轻的优势。

进一步的，请参阅图2与图3，本实施例提供一种用于并联平台的位移促动器，包括支杆组件以及虎克铰组件，支杆组件包括第一支杆4以及第二支杆5，第二支杆5套设在第一支杆4的外部，第二支杆5可相对于第一支杆4运动；虎克铰组件包括第一虎克铰以及第二虎克铰8，第一虎克铰和/或第二虎克铰8为后文所述的虎克铰，第一虎克铰与第一支杆4的端部连接，第二虎克铰8与第二支杆5的端部连接。

本实施例中，位移促动器包括同轴设置的第一支杆4以及第二支杆5，第一支杆4与第二支杆5可以为圆筒结构，也可以为方筒结构，本实施例对此不设限。为便于表述，以圆筒结构进行说明。第一支杆4与第二支杆5为同轴设置的圆筒结构，如图3所示，第一支杆4设置在第二支杆5的内部，第一支杆4的另外一端向外悬空，第一虎克铰也即设置在第一支杆4向外悬空的端部，第二支杆5的另外一端向外悬空，第二虎克铰8也即设置在第二支杆5向外悬空的端部。

第一支杆4与第二支杆5中具有传动结构，使得第一支杆4可以相对于第二支杆5运动，具体地，第一支杆4可以沿第二支杆5的轴向往复移动，以实现第一虎克铰与第二虎克铰8之间的间距调节；如后文所述，还可以增加驱动部件，以给第一支杆4提供主动调节功能，满足实际使用需求。

本实施例中，第二支杆5作为支撑用部件，其不仅可以给第一支杆4提供运动过程中的导向，也可以给第一支杆4运动过程中所需的其他部件提供保护壳，如图3所示，第二支杆5的内部中空结构还可以容置多个组件，对多个组件起到保护和密封防尘的作用。

请参阅图3，在一些实施例中，第一支杆4具有第一支撑腔室，第二支杆5具有第二支撑腔室，第一支撑腔室与第二支撑腔室连通，位移促动器还包括第一驱动组件、丝杆25以及丝杆螺母26，第一驱动组件包括支撑框架7以及第一驱动单元6，支撑框架7设置在第二支杆5与第二虎克铰8的连接处，第一驱动单元6设置在支撑框架7上；丝杆25设置在第二支撑腔室内，丝杆25与第一驱动单元6传动连接；丝杆螺母26套设在丝杆25上，丝杆螺母26与第一支杆4连接，丝杆螺母26可在丝杆25的带动下驱动第一支杆4相对于第二支杆5运动。

本实施例中，通过滚珠丝杆副实现第一支杆4的传动连接，具体的，滚珠丝杆副包括丝杆25以及丝杆螺母26。第一支撑腔室与第二支撑腔室连通可以这样理解：在未装设有丝杆25与丝杆螺母26时，第一支撑腔室与第二支撑腔室处于连通状态。本实施例为实现第一支杆4与第一驱动单元6的传动连接功能，将丝杆螺母26与第一支杆4置于第二支撑腔室内的端部固定连接，第二支杆5与丝杆25活动连接，具体可以通过轴承支座24以实现丝杆25与第二支杆5的活动连接功能，将丝杆25置于连通状态下的第一支撑腔室与第二支撑腔室中，丝杆螺母26套设在丝杆25的外部，则随着丝杆25的旋转，丝杆螺母26可带动第一支杆4相对于第二支杆5移动，同时，部分丝杆25置于第一支撑腔室中，部分丝杆25置于第二支撑腔室中，第一支杆4与第二支杆5可以将丝杆25以及丝杆螺母26完全包覆于第一支撑腔室与第二支撑腔室内，隔绝外部粉尘的进入，以保证丝杆25与丝杆螺母26连接处的平顺连接。

本实施例中，还包括支撑框架7，支撑框架7设置在第二支杆5与第二虎克铰8之间，第一驱动单元6设置在支撑框架7上，支撑框架7给第一驱动单元6提供支撑点，第一驱动单元6的输出端与丝杆25传动连接，以驱动丝杆25旋转。优选的，第一驱动单元6为伺服电机。

本实施例所示的位移促动器的导程比为旋转与移动相耦合的滚珠丝杠副，其耦合关系为滚珠丝杠副的导程，即滚珠丝杠每旋转2πrad螺母移动一个导程。与传统直线促动器相比，不需要设置导向机构，能够简化结构设计，减小整体重量，且能够利用丝杠和丝杆螺母26间的相对转动提供轴向转动自由度，不需要在铰链处添加额外的转动副，即可满足自由度分配关系。

请参阅图2至图6，在一些实施例中，支撑框架7包括第一延伸端以及第三支撑腔室，第一驱动单元6设置在第一延伸端上，第一驱动单元6的输出端突伸至第三支撑腔室内；位移促动器还包括传动组件，传动组件设置在第三支撑腔室内，传动组件包括第一从动轮21、第一主动轮18以及传动带19，第一从动轮21与丝杆25连接，第一主动轮18与第一驱动单元6的输出端连接，传动带19套设在第一主动轮18以及第一从动轮21上。

支撑框架7具有第三支撑腔室，第三支撑腔室内设有传动组件，支撑框架7还包括第一延伸端，第一延伸端可以理解为支撑框架7具有朝向外部延伸的结构，如图3所示，第一驱动单元6设置在该第一延伸端，且第一驱动单元6的输出端突伸至第三支撑腔室内，与传动组件连接，传动组件再与丝杆25传动连接。

本实施例优选使用同步带轮的结构进行传动。具体的，传动组件包括第一从动轮21、第一主动轮18以及传动带19，第一从动轮21与丝杆25固定连接，第一主动轮18与第一驱动单元6的输出端固定连接，传动带19套设在第一主动轮18以及第一从动轮21上，实现第一主动轮18与第二主动轮的传动。这一方式可以充分利用第二支杆5外部的空间对第一驱动单元6进行固定，借助传动组件完成丝杆25与第一驱动单元6的连接，减少整个位移促动器在轴向上的长度。

如图4至图6所示，在一些优选的实施例中，传动带19上还设有张紧组件，张紧组件包括张紧轮27、工装28、张紧轮轴29以及固定螺母30，具体可参阅图6进行理解：在传动带19的传动路径中设置有张紧轮27。工装28为张紧轮27提供支撑，工装28的上方设有通孔，与张紧轮轴29配合，工装28的底部设有4个腰形安装孔，为张紧轮27提供6mm的调整范围，从而调整张紧力。张紧轮轴29末端加工有外螺纹，与固定螺母30配合，将张紧轮27固连于工装28上，使张紧轮27绕张紧轮轴29转动。这一方式可以保证传动带19与第一主动轮18、第一从动轮21无间隙的啮合和高精度的传动。

如图3所示，在另一些优选的实施例中，在支撑框架7上还设有光栅尺22以及光栅尺读数头20：丝杠通过法兰盘23连接旋转式光栅尺22，光栅尺读数头20固定在在第三支撑腔室的内壁，光栅尺读数头20可以用于测量安装在丝杠上的光栅尺22，为整个位移促动器提供反馈信号。

本实施例采用伺服电机驱动，将带传动代替齿轮传动，简化设计，结构简单，并设计有张紧轮27，保证传动带19与第一主动轮18、第一从动轮21无间隙的啮合和高精度的传动。在丝杠与第一从动轮21的连接处设置有旋转式光栅尺22，形成闭环传动路径，保证带传动精度。

请参阅图7至图11，本实施例提供了一种用于并联平台的虎克铰，包括第一底座2、第一转轴1、第一轴承组件12、第二转轴15、第二底座3以及第二轴承14组件，第一底座2具有第一腔室；第一转轴1包括第一固定部以及第二固定部，第一固定部置于第一腔室内，第二固定部向外延伸，第二固定部上设有第一通孔；第一轴承组件12包括第一内环以及第一外环，第一内环套设在第一固定部的***并与第一固定部相对固定，第一外环与第一底座2相对固定；

第二转轴15贯通第一通孔并与第二固定部连接；第二底座3具有相对设置的第一连接板以及第二连接板，第一连接板与第二连接板之间具有第二腔室，第二固定部置于第二腔室内，第二转轴15的两端分别突伸出第一连接板以及第二连接板；第二轴承14组件包括两个第二轴承14，每一第二轴承14包括一个第二内环部以及一个第二外环部，两个第二内环部分别套设在第二转轴15的两端的***，并与第二转轴15相对固定，一个第二外环部与第一连接板相对固定，另一个第二外环部与第二连接板相对固定。

本实施例中，第一转轴1的轴线与第二转轴15的轴线相交且垂直，可以理解为T型分布或十字分布。具体的，第一转轴1与第二转轴15可以通过螺栓锁固的形式实现第一转轴1与第二转轴15的位置连接关系。具体结构如图8所示，第一底座2具有第一腔室，第二底座3具有第二腔室，第一转轴1的第一固定部置于第一腔室内，第一转轴1的第二固定部置于第二腔室内，第二转轴15与第一转轴1固定于第二固定部上。

在一些实施例中，第一轴承组件12包括两个第一轴承，每一第一轴承包括一个第一内环部以及一个第一外环部，两个第一轴承自第一开口至第二开口依次套设在第一固定部上，两个第一内环部拼合形成第一内环，两个第一外环部拼合形成第一外环。

需要说明的是，第一轴承组件12中的第一轴承可以是圆锥滚子轴承，第二轴承14组件中的第二轴承14也可以是圆锥滚子轴承。其中，第一轴承组件12包括两个第一轴承，两个第一轴承背对背排列设置，以给第一转轴1提供径向支撑以及轴向支撑。第二轴承14组件包括两个第二轴承14，一个第二轴承14对应于一个第二转轴15的端部，如图3所示。第一轴承包括第一内环部以及第一外环部，第二轴承14包括第二内环部以及第二外环部；第一轴承组件12包括第一内环以及第一外环，当第一轴承背对背排列设置时，第一内环可以理解为两个第一内环部拼合时的状态，第一外环可以理解为两个第一外环部拼合时的状态。

本实施例的虎克铰的第一转轴1与第二转轴15呈T型分布，与轴线呈正交布置的偏置铰链相比，结构紧凑，与十字轴虎克铰链相比，扩大了铰链的转动范围，降低了加工难度。

具体的，请参阅图3，在一些实施例中，第一腔室具有相对设置的第一开口以及第二开口，第一固定部自第二开口伸入第一腔室，并自第一开口突伸出第一腔室；第一固定部与第二固定部之间具有第一环凸，在第一固定部置于第一腔室内时，第一环凸置于第二开口处；第一腔室包括第一夹持空隙以及第二夹持空隙；虎克铰还包括第一限位件11以及第一端盖13，第一限位件11套设在第一转轴1突伸出第一开口的端部，第一限位件11与第一环凸之间形成第一夹持空隙，以固定第一内环；第一端盖13与第一底座2连接以盖合第二开口，第一端盖13与第一底座2形成第二夹持空隙，以固定第一外环。

第一转轴1上设有第一环凸，第一环凸也即用于区分第一固定部以及第二固定部，当第一固定部置于第一腔室内时，第一环凸恰好位于第二开口处，第一环凸可以给第一内环提供支撑点。

本实施例还包括第一端盖13以及第一限位件11，其中，第一限位件11套设在第一转轴1突伸出第一开口的端部，如第一限位件11可以是螺母，则第一转轴1的端部可以加工外螺纹，以实现第一限位件11的锁固；第一限位件11也可以是销钉，通过卡合的形式嵌设在第一转轴1的端部，则第一限位件11与第一环凸可以形成第一夹持空隙，两个第一轴承置于第一腔室时，第一内环可以卡合在第一夹持空隙中，以实现第一内环的固定。

在一些实施例中，第一底座2在第一开口处设有朝向第一底座2的中心点延伸的第一内凸缘，第一端盖13与第一内凸缘形成第二夹持空隙；第一底座2在第二开口处设有背离第一底座2的中心点延伸的第一外凸缘，第一端盖13与第一外凸缘连接。

具体的，第一底座2在第一开口处具有朝向第一底座2的中心点延伸的第一内凸缘，第一底座2在第二开口处还设有向外延伸的第一外凸缘，第一端盖13与第一外凸缘可以通过螺栓固定连接，从而实现将第一端盖13与第一底座2固定连接的效果。

第一端盖13与第一底座2拼合后形成第二夹持空隙，本实施例所示第二夹持空隙与第一夹持空隙可以理解为环状的容置空间，具体如图3所示，第一端盖13与第一底座2拼合后可以盖合第一腔室，同时，第一端盖13的内侧面与第一底座2的内侧面之间形成第二夹持空隙，当第一轴承组件12置于第一腔室内时，第一外环可以卡合在第二夹持空隙中。这一方式可以便于整个第一底座2与第一转轴1之间的装配拼凑。

在一些实施例中，第二转轴15包括第一连接部以及第二连接部，第一连接部贯通第一连接板并突伸至外部，第二连接部贯通第二连接板并突伸至外部；

虎克铰还包括第一连接端盖9以及第二连接端盖17，第一连接端盖9与第一连接板连接以形成第一连接腔室，第一连接部以及其中一个第二轴承14置于第一连接腔室内；第二连接端盖17与第二连接板连接以形成第二连接腔室，第二连接部以及另一个第二轴承14置于第二连接腔室内。

本实施例中，第一连接端盖9与第二连接端盖17均可以呈U型，第一连接端盖9扣合在第一连接板的外侧时，可以形成第一连接腔室，第二连接端盖17扣合在第二连接板的外侧时，可以形成第二连接腔室，第一连接部与一个第二轴承14置于第一连接腔室内，第二连接部与另一个第二轴承14置于第二连接腔室内。

在一些实施例中，第一连接部与第二连接部之间具有第二环凸，第二环凸具有朝向第一连接部的第一轴肩，第二环凸还具有朝向第二连接部的第二轴肩；第一连接腔室具有第三夹持空隙以及第四夹持空隙；第二连接腔室就有第五夹持空隙以及第六夹持空隙；

虎克铰还包括第二限位件10以及第三限位件16，第二限位件10套设在第一连接部，第二限位件10与第一轴肩之间形成第三夹持空隙，以固定其中一个第二轴承14的第二内环部；第一连接端盖9与第一连接板形成第四夹持空隙，以固定其中一个第二轴承14的第二外环部；第三限位件16套设在第二连接部，第三限位件16与第二轴肩之间形成第五夹持空隙，以固定另一个第二轴承14的第二内环部；第二连接端盖17与第二连接板形成第六夹持空隙，以固定另一个第二轴承14的第二外环部。

本实施例中，第二转轴15上还具有向外延伸的法兰环，通过在该法兰环上加工紧固件用通孔，以将第二转轴15固定在第一转轴1上。法兰环优选设置在第二环凸的外环面上。

本实施例中，第三夹持空隙、第四夹持空隙的结构组成与第五夹持空隙、第六夹持空隙的结构组成类似，本实施例以第三夹持空隙、第四夹持空隙进行具体说明。

具体的，第一连接板的外侧面上可以设有向内延伸的第二内凸缘，第二内凸缘与第一连接端盖9之间形成第四夹持空隙，第二轴承14置于第一连接腔室内时，第二外环部可以卡合在第四夹持空隙中，以实现第二外环部的固定。

本实施例中，第二限位件10可以是螺母，则第一连接部可以加工外螺纹，以实现第二限位件10的锁固；第二限位件10也可以是销钉，通过卡合的形式嵌设在第一连接部，则第二限位件10与第一轴肩可以形成第三夹持空隙，第二轴承14置于第一连接腔室内时，第二内环部可以卡合在第三夹持空隙中，以实现第二内环部的固定。

需要说明的是，第二轴承14组件中的两个第二轴承14依然呈背对背设置，区别在于，两个第二轴承14并不相邻，一个第二轴承14设置在第一连接部，一个第二轴承14设置在第二连接部。

上述技术方案中，虎克铰包括第一底座2、第一转轴1、第一轴承组件12、第二转轴15、第二底座3以及第二轴承14组件，相比于偏置铰链，这种虎克铰的两个转轴轴线呈T型分布，使得整个结构更加紧凑，可以节省空间并降低制造成本。与十字轴虎克铰链相比，这种虎克铰的设计使得铰链的转动范围更大，平台可以在更广泛的角度内进行运动和调整，提供更大的灵活性和功能性，并且，这种虎克铰的制造过程更加简化，由于转轴的正交布置，加工和装配过程更加容易和高效，降低了制造的难度和成本。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制。本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

以上本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种用于并联平台的虎克铰，其特征在于，包括：

第一底座，具有第一腔室；

第一转轴，包括第一固定部以及第二固定部，所述第一固定部置于所述第一腔室内，所述第二固定部向外延伸，所述第二固定部上设有第一通孔；

第一轴承组件，包括第一内环以及第一外环，所述第一内环套设在所述第一固定部的***并与所述第一固定部相对固定，所述第一外环与所述第一底座相对固定；

第二转轴，贯通所述第一通孔并与所述第二固定部连接；

第二底座，具有相对设置的第一连接板以及第二连接板，所述第一连接板与所述第二连接板之间具有第二腔室，所述第二固定部置于所述第二腔室内，所述第二转轴的两端分别突伸出所述第一连接板以及所述第二连接板；

第二轴承组件，包括两个第二轴承，每一所述第二轴承包括一个第二内环部以及一个第二外环部，两个所述第二内环部分别套设在所述第二转轴的两端的***，并与所述第二转轴相对固定，一个所述第二外环部与所述第一连接板相对固定，另一个所述第二外环部与所述第二连接板相对固定；所述第一腔室具有相对设置的第一开口以及第二开口，所述第一固定部自所述第二开口伸入所述第一腔室，并自所述第一开口突伸出所述第一腔室；

所述第一固定部与所述第二固定部之间具有第一环凸，在所述第一固定部置于所述第一腔室内时，所述第一环凸置于所述第二开口处；

所述第一腔室包括第一夹持空隙以及第二夹持空隙；

所述虎克铰还包括：

第一限位件，套设在所述第一转轴突伸出所述第一开口的端部，所述第一限位件与所述第一环凸之间形成所述第一夹持空隙，以固定所述第一内环；

第一端盖，与所述第一底座连接以盖合所述第二开口，所述第一端盖与所述第一底座形成所述第二夹持空隙，以固定所述第一外环。

2.根据权利要求1所述的用于并联平台的虎克铰，其特征在于，所述第一底座在所述第一开口处设有朝向所述第一底座的中心点延伸的第一内凸缘，所述第一端盖与所述第一内凸缘形成所述第二夹持空隙；

所述第一底座在所述第二开口处设有背离所述第一底座的中心点延伸的第一外凸缘，所述第一端盖与所述第一外凸缘连接。

3.根据权利要求1或2所述的用于并联平台的虎克铰，其特征在于，所述第一轴承组件包括两个第一轴承，每一所述第一轴承包括一个第一内环部以及一个第一外环部，两个所述第一轴承自所述第一开口至所述第二开口依次套设在所述第一固定部上，两个所述第一内环部拼合形成所述第一内环，两个所述第一外环部拼合形成所述第一外环。

4.根据权利要求3所述的用于并联平台的虎克铰，其特征在于，所述第二转轴包括第一连接部以及第二连接部，所述第一连接部贯通所述第一连接板并突伸至外部，所述第二连接部贯通所述第二连接板并突伸至外部；

所述虎克铰还包括：

第一连接端盖，与所述第一连接板连接以形成第一连接腔室，所述第一连接部以及其中一个所述第二轴承置于所述第一连接腔室内；

第二连接端盖，与所述第二连接板连接以形成第二连接腔室，所述第二连接部以及另一个所述第二轴承置于所述第二连接腔室内。

5.根据权利要求4所述的用于并联平台的虎克铰，其特征在于，所述第一连接部与所述第二连接部之间具有第二环凸，所述第二环凸具有朝向所述第一连接部的第一轴肩，所述第二环凸还具有朝向所述第二连接部的第二轴肩；

所述第一连接腔室具有第三夹持空隙以及第四夹持空隙；

所述第二连接腔室就有第五夹持空隙以及第六夹持空隙；

所述虎克铰还包括：

第二限位件，套设在所述第一连接部，所述第二限位件与所述第一轴肩之间形成所述第三夹持空隙，以固定其中一个第二轴承的第二内环部；

所述第一连接端盖与所述第一连接板形成第四夹持空隙，以固定其中一个第二轴承的第二外环部；

第三限位件，套设在所述第二连接部，所述第三限位件与所述第二轴肩之间形成所述第五夹持空隙，以固定另一个第二轴承的第二内环部；

所述第二连接端盖与所述第二连接板形成第六夹持空隙，以固定另一个第二轴承的第二外环部。

6.一种用于并联平台的位移促动器，其特征在于，包括：

支杆组件，包括第一支杆以及第二支杆，所述第二支杆套设在所述第一支杆的外部，所述第二支杆可相对于所述第一支杆运动；

虎克铰组件，包括第一虎克铰以及第二虎克铰，所述第一虎克铰和/或所述第二虎克铰为权利要求1-5任一项所述的虎克铰，所述第一虎克铰与所述第一支杆的端部连接，所述第二虎克铰与所述第二支杆的端部连接。

7.根据权利要求6所述的用于并联平台的位移促动器，其特征在于，所述第一支杆具有第一支撑腔室，所述第二支杆具有第二支撑腔室，所述第一支撑腔室与所述第二支撑腔室连通，所述位移促动器还包括：

第一驱动组件，包括支撑框架以及第一驱动单元，所述支撑框架设置在所述第二支杆与所述第二虎克铰的连接处，所述第一驱动单元设置在所述支撑框架上；

丝杆，设置在所述第二支撑腔室内，所述丝杆与所述第一驱动单元传动连接；

丝杆螺母，套设在所述丝杆上，所述丝杆螺母与所述第一支杆连接，所述丝杆螺母可在所述丝杆的带动下驱动所述第一支杆相对于所述第二支杆运动。

8.根据权利要求7所述的用于并联平台的位移促动器，其特征在于，所述支撑框架包括第一延伸端以及第三支撑腔室，所述第一驱动单元设置在所述第一延伸端上，所述第一驱动单元的输出端突伸至所述第三支撑腔室内；

所述位移促动器还包括：

传动组件，设置在所述第三支撑腔室内，所述传动组件包括第一从动轮、第一主动轮以及传动带，所述第一从动轮与所述丝杆连接，所述第一主动轮与所述第一驱动单元的输出端连接，所述传动带套设在所述第一主动轮以及所述第一从动轮上。

9.一种并联平台，其特征在于，包括：

上平台；

下平台；

支撑组件，包括多个位移促动器，每一所述位移促动器的一端与所述上平台连接，每一所述位移促动器的另一端与所述下平台连接，所述位移促动器为权利要求6-8任一项所述的位移促动器。