四支链二自由度平动高速并联机构.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CNCN102514004102514004B(45)授权公告日2014.09.24(21)申请号201110430411.0US2011/0113914A1,2011.05.19,全文.(22)申请日2011.12.19CN101977737A,2011.02.16,说明书倒数第2段至第4段及附图5,6.(73)专利权人天津大学审查员王慰慰地址300072天津市南开区卫津路92号(72)发明人王攀峰赵学满(74)专利代理机构天津市北洋有限责任专利代理事务所12201代理人李丽萍(51)Int.Cl.B25J9/10(2006.01)(56)对比文件CN1903521A,2007.01.31,全文.CN1355087A,2002.06.26,全文.CN1857875A,2006.11.08,全文.EP1870214A1,2007.12.26,全文.权权利要求书1页利要求书1页说明书3页说明书3页附图2页附图2页(54)发明名称四支链二自由度平动高速并联机构(57)摘要本发明公开了一种四支链二自由度平动高速并联机构，包括固定架、动平台和两个结构相同的支链组。所述固定架上固接有两个驱动装置；所述支链组呈左右对称地布置在所述固定架与动平台之间；每个支链组由结构相同的两条支链组成，每条支链包括近架杆和两个结构相同且平行布置远架杆，近架杆一端与驱动装置固接，另一端与各自所属支链中的上连接轴固接，下连接轴与动平台固接，远架杆两端分别与上、下连接轴球铰接后组成平行四边形结构；两支链的近架杆端各固接一个转轴，所述转轴的轴端上设有两个结构相同的且相互啮合的一对锥齿轮。本发明结构设计合理，紧凑，刚度和稳定性很好；各支链对称布置，受力均匀，使用寿命较高。CN102514004BCN10254BCN102514004B权利要求书1/1页1.一种四支链二平动自由度高速并联机构，包括固定架、动平台和两个支链组，其特征在于，所述两个支链组结构相同，且呈左右对称地布置在所述固定架与动平台之间；所述固定架上固接有两个驱动装置；每个支链组由结构相同的支链a和支链b组成，支链a和支架b均包括近架杆和两个平行且等长的远架杆,两个远架杆的两端分别连接有上连接轴和下连接轴，两个平行的远架杆一端分别与所述上连接轴球铰接，另一端分别与所述动平台上的下连接轴球铰接，每条支链上的所述下连接轴、所述上连接轴和所述两个平行的远架杆形成一平行四边形结构；所述支链a和支链b的近架杆的一端各固接一个转轴，其中一个转轴与驱动装置连接，两个转轴的轴端各设有一个锥齿轮，两个锥齿轮结构相同且相互啮合，两个近架杆的另一端与各自所属支链中的上连接轴固接，两个锥齿轮的轴线分别与两个转轴的轴线重合并汇交于一点。2.根据权利要求1所述的四支链二平动自由度高速并联机构，其特征在于，所述支链a和所述支链b通过两个相互啮合的锥齿轮的啮合传动作用，使得所述驱动装置在驱动支链a和支链b中的其中一条支链时，另一条支链进行相同的运动，每条支链的下连接轴、上连接轴和两个平行的远架杆形成的平行四边形结构共同对所述动平台起约束作用，从而使所述动平台在两条支链的对称面内作二维平动。2CN102514004B说明书1/3页四支链二自由度平动高速并联机构技术领域[0001]本发明涉及一种机器人，特别是涉及一种机器人的具有空间二维平动的并联机构。背景技术[0002]授权公告号为US7090458B2，授权公告日为2006年8月15日的美国专利公开了一种可实现二自由度平动的并联机构，包括机架、动平台和两对支链；在机架上安装两个伺服电机，动平台通过两个分支与机架连接，形成并联闭环结构；两个支链各含有两个平行四边形机构，分别作为驱动杆组和从动杆组，各运动件之间完全采用转动铰链连接；采用平行四边形支链结构实现动平台的二维平动。上述机构的局限性在于：该机构每条支链各含两组平行四边形机构，结构复杂；各运动构件均在同一平面内或平行于该平面，平面法线方向上的刚度较差。发明内容[0003]针对上述现有技术，本发明提供一种结构刚性好、使用寿命长且结构简单的具有二平动自由度的并联机构。[0004]为了解决上述技术问题，本发明四支链二自由度平动高速并联机构予以实现的技术方案是：该机构包括固定架、动平台和两个支链组，所述两个支链组结构相同，且呈左右对称地布置在所述固定架与动平台之间；所述固定架上固接有两个驱动装置；每个支链组由结构相同的支链a和支链b组成，支链a和支架b均包括近架杆和两个平行且等长的远架杆,两个远架杆的两端分别连接有上连接轴和下连接轴，两个平行的远架杆一端分别与所述上连接轴球铰接，另一端分别与所述动平台上的下连接轴球铰接，每条支链上的所述下连接