一种具有连续转轴且易于控制的对称两转一移并联机构的制作方法

本发明属于机器人领域，特别涉及一种并联机构。

背景技术：

并联机器人与串联机器人相比，具有刚度大、运动速度快、精度高等优点，在机械工业领域具有广泛的应用。随着相关研究的进行，并联机构有了飞速的发展。其中具有两个转动自由度和一个移动自由度的并联机构也已经过了全面的开发研究。但大多数并联机构不能绕同一轴线连续转动，导致并联机构的轨迹规划、速度控制以及机构的标定非常复杂。从而，设计能够实现连续转动的并联机构具有很大的实际意义，且具有良好的应用前景。很多学者对此问题进行了专门的研究，并设计出了相关机构，但现有的机构多是连续转轴较少或是采用的非对称的结构，且存在伴随运动。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种结构完全对称、各向同性好、制造成本低廉、易于维护、且在运动过程中不存在伴随运动的具有连续转轴且易于控制的对称两转一移并联机构。

本发明包括定平台、动平台和连接这两个平台的三条结构完全相同的活动分支。所述三条活动分支均由定平台转动副、下转动副、中间移动副、上转动副、动平台转动副和连接它们的连杆构成。且每条活动分支的结构都是上下对称的，其中定平台转动副与定平台刚性连接，下转动副通过第一连杆与定平台转动副连接，中间移动副通过第二连杆与下转动副连接，上转动副通过第三连杆与中间移动副连接，动平台转动副通过第四连杆与上转动副连接，动平台与动平台转动副刚性连接；上述每条活动分支中定、动平台转动副分别与定、动平台倾斜布置，且其轴线交于空间一点，该点为活动分支中心点，上述三条活动分支的分支中心点构成了一个中间对称平面；上述定平台转动副、下转动副组成的运动副组合与动平台转动副、上转动副组成的运动副组合结构对称且关于该中间对称平面完全对称布置，且上转动副与下转动副关于中间对称平面对称；上述定、动平台为全等的三角形，且关于中间对称平面对称；上述每个活动分支的上、下转动副的轴线相互平行且与定、动平台转动副的轴线所构成的平面斜交；而且，每条活动分支的下转动副与上转动副的平行关系可以替换为相交关系，并保持关于上述中间对称平面的对称关系和与定、动平台转动副轴线构成的平面的斜交关系。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

1、结构完全对称、各向同性好、制造成本低廉、易于维护，且在运动过程中不存在伴随运动。

2、能够绕机构的中间对称平面上的任意一条直线连续转动，该对称平面在机构运动过程中始终存在。

附图说明

图1为本发明实施例1的立体示意简图。

图2为图1的一个分支的立体示意简图。

图3为本发明实施例2的立体示意简图。

图4为图3的一个分支的立体示意简图。

具体实施方式

实施例1：

在图1所示的具有连续转轴且易于控制的对称两转一移并联机构的立体示意图中，三条结构完全相同的活动分支连接定平台1和动平台6，且每条活动分支的结构均是上下完全对称的；活动分支中的定平台转动副R1与定平台1刚性连接，下转动副R2通过第一连杆2与定平台转动副R1连接，中间移动副P3通过第二连杆3与下转动副R2连接，上转动副R4通过第三连杆4与中间移动副P3连接，动平台转动副R5通过第四连杆5与上转动副R4连接，动平台与动平台转动副R5刚性连接；上述每条活动分支中定、动平台转动副R1、R5分别与定、动平台倾斜布置，且其轴线交于空间一点O1，该点为分支中心点，上述三条分支的分支中心点O1、O2、O3构成了一个中间对称平面S1；上述定平台转动副R1、下转动副R2组成的运动副组合与动平台转动副R5、上转动副R4组成的运动副组合关于该中间对称平面S1完全对称，且上转动副R4与中间移动副P3组成的运动副组合和下转动副R2与中间移动副P3组成的运动副组合关于该中间对称平面S1完全对称。中间移动副P3垂直于该中间平面S1，上述定、动平台均为全等的三角形，也关于该中间对称平面对称。如图2所示，上述上、下转动副R2、R4轴线L2、L4相互平行，且与定、动平台转动副R1、R5轴线L1、L5所构成的平面斜交。

实施例2：

如图3所示，三条结构完全相同的活动分支连接定平台1和动平台6，且每条分支的结构均是上下完全对称的；活动分支中的定平台转动副R1与定平台1刚性连接，下转动副R2通过第一连杆2与定平台转动副R1连接，中间移动副P3通过第二连杆3与下转动副R2连接，上转动副R4通过第三连杆4与中间移动副P3连接，动平台转动副R5通过第四连杆5与上侧转动副R4连接，动平台6与动平台转动副R5刚性连接。上述每条活动分支中定、动平台转动副R1、R5分别与定、动平台倾斜布置，且其轴线交于空间一点O1，上述三条活动分支的分支中心点O1、O2、O3构成了一个中间对称平面S1；其中每条活动分支中，上述定平台转动副R1、下转动副R2组成的运动副组合与动平台转动副R5、上转动副R4组成的运动副组合关于该中间对称平面S1完全对称，且上转动副R4与中间移动副P3组成的运动副组合和下转动副R2与中间移动副P3组成的运动副组合关于该中间对称平面S1完全对称。如图4所示，上述上、下转动副R2、R4轴线L2、L4相交，且与定、动平台转动副R1、R5轴线L1、L5所组成的平面斜交。