专利名称：一种纯二力杆三自由度并联机构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种机械结构，具体是一种适用于三自由度操作场合的纯二力杆三自由度并联机构。
在现有的少自由度并联机构中，杆件除受拉压作用外，还承受弯矩作用，因而这类机构受载时不仅会产生拉压变形，而且还会产生弯曲变形。由于受力状态的恶化，导致此类机构刚度低、抗振性能较差。
为克服上述机构之不足，本实用新型的目的是提供一种具有刚度高、受力特性好、且传动效率高的纯二力杆三自由度并联结构，本实用新型的并联机构由固定平台、三组丝杠螺母驱动单元、滑块、六根传动杆、球铰、虎克铰以及运动平台组成，其中由伺服电机驱动的三组丝杠螺母驱动单元垂直安装在固定平台上， 滑块与丝杠螺母固接，每组丝杠螺母单元连接两根传动杆，所述传动杆一端通过虎克铰或球铰与滑块相连，另一端通过共点球铰与运动平台相连；所述每组两根传动杆安装在丝杠螺母驱动单元内侧或外侧；三组丝杠螺母驱动单元在固定平台上的安装方向，亦可倾斜安装；传动杆长度亦可不相等；本发明并联机构可倒置安装，所述固定平台可安装在运动平台上方。
本实用新型有如下优点1.由于本实用新型与其他少自由度(自由度N＜6)并联机构相比，其特点在于所有杆件均为纯二力杆，均不受弯矩，因而机构在受载时不会产生弯曲变形，所以本实用新型具有刚度高、受力特性好之优点。
2.由于本实用新型所有杆件与丝杠轴线夹角较小，所以其传动效率高。
3.应用范围广。本实用新型可广泛适用于三自由度操作场合，如在机械制造业应用于需三自由度的机床、电动平台，在航海业应用于模拟海轮三自由度操作，另外还可以模拟坦克、飞机等各种动作。
图1为本实用新型机构简图。
图2为本实用新型机构装配图主视图。
图3为本实用新型机构装配图左视图。
图4为本实用新型一个实施例机构简图。
以下结合附图对本实用新型结构及工作原理作进一步详细说明。
实施例1如图1、2、3所示，本实用新型的并联机构由固定平台、三组丝杠螺母驱动单元、滑块、六根传动杆、球铰、虎克铰以及运动平台组成，其中由伺服电机驱动的三组丝杠螺母驱动单元4垂直安装在固定平台1上，滑块3与丝杠螺母固接，每组丝杠螺母单元4连接两根传动杆5，所述传动杆5一端通过虎克铰2与滑块3相连，另一端通过共点球铰6与运动平台7相连；所述六根传动杆5均安装在丝杠螺母驱动单元4内侧，所述固定平台1安装在运动平台下方。
本实用新型的工作原理是伺服电机运动，通过同步齿形带带动丝杠旋转，从而带动与丝杠螺母固接的滑块3移动，滑块3驱动各组传动杆5；运动平台7在各组传动杆5的驱动下获得两个转动自由度和一个平动自由度，如图2所示的装配主视图中，即为绕X轴和Y轴的转动自由度以及沿Z轴的平动自由度。
实施例2如图4所示，与实施例1不同之处在于本实用新型并联机构可倒置安装，所述固定平台1安装在所述运动平台7的上方，传动杆5通过球铰6与滑块3相连。
本实用新型既可用伺服电机带动滚珠丝杠螺母副驱动，也可以用液压伺服系统驱动，还可用气动伺服系统驱动；所述传动杆5均可安装在丝杠螺母驱动单元4外侧；三组丝杠螺母驱动单元4在固定平台1上的安装方向，亦可倾斜安装；所述传动杆5长度亦可不相等。
权利要求1.一种纯二力杆三自由度并联机构，由固定平台、三组丝杠螺母驱动单元、滑块、六根传动杆、球铰、虎克铰以及运动平台组成，其特征在于其中，由伺服电机驱动的三组丝杠螺母驱动单元(4)垂直安装在固定平台(1)上，滑块(3)与丝杠螺母固接，每组丝杠螺母单元(4)连接两根传动杆(5)，所述传动杆(5)一端通过虎克铰(2)或球铰(6)与滑块(3)相连，另一端通过共点球铰(6)与运动平台(7)相连。
2.按照权利要求1所述的纯二力杆三自由度并联机构，其特征在于所述传动杆(5)安装在丝杠螺母驱动单元(4)内侧或外侧。
3.按照权利要求1所述的纯二力杆三自由度并联机构，其特征在于所述三组丝杠螺母驱动单元(4)在固定平台(1)上的安装方向，亦可倾斜安装。
4.按照权利要求1所述的纯二力杆三自由度并联机构，其特征在于所述传动杆(5)长度亦可不相等。
5.按照权利要求1所述的纯二力杆三自由度并联机构，其特征在于所述固定平台(1)可倒置安装，亦可安装在运动平台上方。
专利摘要本实用新型涉及一种适用于三自由度操作场合的纯二力杆三自由度并联机构。由固定平台、三组丝杠螺母驱动单元、滑块、六根传动杆、球铰、虎克铰以及运动平台组成,其中,由伺服电机驱动的三组丝杠螺母驱动单元垂直安装在固定平台上,滑块与丝杠螺母固接,每组丝杠螺母单元设有两根传动杆,所述传动杆一端通过虎克铰或球铰与滑块相连,另一端通过共点球铰与运动平台相连。本实用新型刚度高、受力特性好、且传动效率高。
文档编号A63G31/02GK2396461SQ9925056
公开日2000年9月13日 申请日期1999年12月8日 优先权日1999年12月8日
发明者赵明扬, 王洪光, 徐志刚, 房立金, 陈书宏, 余晓流 申请人:中国科学院沈阳自动化研究所