一种二自由度平面运动并联机构.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107351068A(43)申请公布日2017.11.17(21)申请号201710747564.5(22)申请日2017.08.28(71)申请人燕山大学地址066004河北省秦皇岛市海港区河北大街西段438号(72)发明人陈子明魏雪丹赵琛杨志伟李萌卢杰(74)专利代理机构秦皇岛一诚知识产权事务所(普通合伙)13116代理人崔凤英(51)Int.Cl.B25J9/00(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图4页(54)发明名称一种二自由度平面运动并联机构(57)摘要一种二自由度平面运动并联机构，它的第一连杆、齿轮连杆一、齿轮连杆二、第二连杆、齿轮连杆三和齿轮连杆四之间通过运动副依次连接，第三连杆的一端通过运动副与构件一连接，第三连杆的另一端通过运动副与第四连杆的一端连接，第四连杆的另一端通过运动副与构件二连接；其中齿轮连杆一和齿轮连杆二构成支链一，齿轮连杆三和齿轮连杆四构成支链二，中间部分第三、第四连杆和三个运动副构成三自由度平面子链一。本发明驱动方式简单，能够实现完全对称的运动，将每一个单元进行串联，可得到运动范围更大的结构。CN107351068ACN107351068A权利要求书1/1页1.一种二自由度平面运动并联机构，它包括八个连杆、两个构件以及连接它们的运动副，其特征在于：第一连杆为固定连杆，其一端通过转动副一与齿轮连杆一的一端连接，齿轮连杆一的齿轮端与齿轮连杆二的齿轮端啮合，形成齿轮副一，且传动比为1，构件二的上下分别通过转动副二和转动副三与齿轮连杆一和齿轮连杆二的齿轮端连接；齿轮连杆二的另一端通过转动副四与第二连杆的一端连接，第二连杆的另一端通过转动副五与齿轮连杆三的一端连接，齿轮连杆三的齿轮端与齿轮连杆四的齿轮端啮合，形成齿轮副二，且传动比为1，构件一的上下分别通过转动副六和转动副七与齿轮连杆三和齿轮连杆四的齿轮端连接，齿轮连杆四的一端通过转动副八与第一连杆的另一端连接；第三连杆的一端通过转动副九与构件一中部连接，第三连杆的另一端通过转动副十与第四连杆的一端连接，第四连杆的另一端通过转动副十一与构件二的中部连接；构件一通过三自由度平面子链与构件二连接，所述三自由度平面子链由两个连杆和三个运动副连接而成，三个运动副中，一个运动副为转动副，另外两个运动副分别为转动副或移动副，且转动副的轴线相互平行，移动副的移动中心线与转动副的轴线相互垂直，转动副一、二、三、四、五、六、七和八的轴线相互平行，转动副一与三自由度平面子链中的转动副不平行；构件一上两个转动副之间的距离等于齿轮副二的两轮连心线的长度，构件二上两个转动副之间的距离等于齿轮副一的两轮连心线的长度，第一连杆和第二连杆、齿轮连杆一和齿轮连杆二、齿轮连杆三和齿轮连杆四的长度分别相等。2.根据权利要求1所述的二自由度平面运动并联机构，其特征在于：去掉两个齿轮副中的一个，转动副六和转动副七的距离为零。3.根据权利要求1所述的二自由度平面运动并联机构，其特征在于：中间部分的三自由度平面子链替换成一个移动副。4.根据权利要求1所述的二自由度平面运动并联机构，其特征在于：将多个上述机构进行连接，连接后能够将机构的运动放大。2CN107351068A说明书1/5页一种二自由度平面运动并联机构技术领域[0001]本发明涉及机器人领域，特别涉及一种并联机构。背景技术[0002]两自由度平面机器人可以实现平面内任意轨迹，可应用于分拣、包装、封装等平面内高速作业任务，因此在轻工、电子、食品和医药等行业的自动化生产线上得到重要的应用。[0003]已有的二自由度平面机器人机构中，其输出运动是机构上一点在平面上的移动，而在微创手术辅助机器人等方面的应用上，往往需要机构的末端连杆在平面内具有一转一移两自由度运动。发明内容[0004]本发明的目的在于提供一种在运动过程中固定连杆和末端连杆始终保持对称，并且末端连杆具有一转一移两个自由度的二自由度平面运动并联机构。[0005]本发明包括八个连杆、两个构件以及连接它们的运动副，所述八个连杆中有两个或四个为齿轮连杆，该齿轮连杆的其中一端为齿轮，其中，第一连杆为固定连杆，其一端通过转动副一与齿轮连杆一的一端连接，齿轮连杆一的齿轮端与齿轮连杆二的齿轮端啮合，形成齿轮副一，且传动比为1，构件二的上下分别通过转动副二和转动副三与齿轮连杆一和齿轮连杆二的齿轮端连接；齿轮连杆二的另一端通过转动副四与第二连杆的一端连接，第二连杆的另一端通过转动副五与齿轮连杆三的一端连接，齿轮连杆三的齿轮端与齿轮连杆四的齿轮端啮合，形成齿轮副二，且传动比为1，构件一的上下分别通过转动副六和转动副七与齿轮连杆三和齿轮连杆四的齿轮端连接，齿轮连杆四的一端通过转动副八与第一连杆的另一端连接；第三连杆的一端