一种含有平行四边形结构的大空间三平动并联机构

本发明属于并联机构，具体涉及一种含有平行四边形结构的大空间三平动并联机构。

背景技术：

1、相比于串联机构，并联机构具有高精度、高刚度等优点，尤其是少自由度并联机构更具有承载能力大、灵活性高以及惯性小等优点，因此在精密加工、医疗手术、航空制造以及危险环境下应用等方面表现出更为优越的性能。

2、三自由度并联机构在工业分拣中应用比较广泛，但其缺点是工作空间受限和精度较低，因此无法完成需要大空间范围移动和精密加工的任务。因此设计一种新型三自由度并联机构在增大工作空间的同时保证运动精度和响应速度，具有重要的研究价值与广泛的应用前景。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种含有平行四边形结构的大空间三平动并联机构。

2、为了达到上述目的，本发明提供的含有平行四边形结构的大空间三平动并联机构包括机架、动平台、第一支链ⅰ、第二支链ⅱ和第三支链ⅲ；

3、其中，机架为由三根杆件构成的三角形结构，其中一个角处呈开口状，另两个角处分别形成有一个开孔；

4、动平台设置在机架的下方，顶面固定有一个球铰支座和两组第一铰接支座；

5、第一支链ⅰ包括转动支架和第一移动组件；转动支架为矩形框结构，两端面分别铰接在机架的开口处两端而构成第一转动副；第一移动组件包括第一电机以及上端与第一电机的输出轴相连接的伸缩杆；伸缩杆的上部位于转动支架的矩形孔内且与转动支架的两侧面相铰接而构成第二转动副，下端通过一个球铰与动平台上的球铰支座相连；

6、第二支链ⅱ与第三支链ⅲ具有相同结构，均包括第二移动组件及平行四边形结构；第二移动组件包括滑轨、滑块、丝杠、第二电机和第二铰接支座；滑轨为矩形框结构，上端部插入固定在机架上的一个开孔内；丝杠以垂直于机架所在平面的方式设置在滑轨的内部，上端贯穿滑轨的顶面后连接在第二电机15的输出轴上；滑块安装在丝杠上且两侧面与滑轨的两侧内表面相接触，并且滑块的一侧面上设有第二铰接支座；第二电机、丝杠、滑块以及滑轨构成移动副；平行四边形结构包括第一连杆、第二连杆、第三连杆和第四连杆；第一连杆与第四连杆均为t形杆且对称设置，第二连杆与第三连杆平行设置；第一连杆的外端与第二铰接支座相连而构成第三转动副，第一连杆的左右两端分别与第二连杆和第三连杆的上端相连而构成第四转动副和第五转动副；第二连杆和第三连杆的下端分别与第四连杆的左右两端相连而构成第六转动副和第七转动副；第四连杆的末端与动平台上的一个第一铰接支座相连而构成第八转动副。

7、所述动平台上的球铰支座和两组第一铰接支座呈品字形分布。

8、所述动平台上两组第一铰接支座的转动轴线相互垂直，且平行于第二铰接支座的转动轴线。

9、与现有技术相比，本发明的优点是：

10、1、采用平行四边形结构可以加快响应速度，并且可以均匀分布负载到各支撑点，从而提高整个机构的稳定性和寿命；

11、2、采用伸缩杆配合平行四边形结构，有效地增加了并联机构的工作空间；

12、3、采用线性驱动，提高了整机的运动精度。

技术特征：

1.一种含有平行四边形结构的大空间三平动并联机构，其特征在于：所述含有平行四边形结构的大空间三平动并联机构包括机架(1)、动平台(2)、第一支链ⅰ、第二支链ⅱ和第三支链ⅲ；

2.根据权利要求1所述的含有平行四边形结构的大空间三平动并联机构，其特征在于：所述动平台(2)上的球铰支座(201)和两组第一铰接支座(202)呈品字形分布。

3.根据权利要求1所述的含有平行四边形结构的大空间三平动并联机构，其特征在于：所述动平台(2)上两组第一铰接支座(202)的转动轴线相互垂直，且平行于第二铰接支座(701)的转动轴线。

技术总结
本发明公开了一种含有平行四边形结构的大空间三平动并联机构，包括机架、动平台、第一支链、第二支链和第三支链。本发明优点为：采用平行四边形结构可以加快响应速度，并且可以均匀分布负载到各支撑点，从而提高整个机构的稳定性和寿命；采用伸缩杆配合平行四边形结构，有效地增加了并联机构的工作空间；采用线性驱动，提高了整机的运动精度。

技术研发人员：吴孟丽,王双硕,史旭升,李秉霖,王旭浩,曹轶然,路学成,郭志永
受保护的技术使用者：中国民航大学
技术研发日：
技术公布日：2024/2/8