[发明专利]内外环嵌套动态连接过约束混联机构

说明书

技术领域

本发明涉及机器人领域，特别是一种混联机构。

背景技术

现有的混联机构都是针对静态固定式连接的。其中典型的由两个机构组成静态固定式连接的混联机构的组成是：一个机构一般是少自由度的并联机构;另一个机构是串联或并联机构，两个机构采用固接的方式连接。根据混联机构是由并联机构和串联机构组成，还是并联机构和并联机构组成，混联机构分为串联并联和并联并联两种。

 采用传统的静态固定式连接设计的混联机构，存在体积较大、耗能高、结构稳定性差等问题。

发明内容

本发明的目的在于提出一种体积小、耗能低、稳定性好的内外环嵌套动态式连接的过约束混联机构。本发明主要是采用内外环嵌套的连接方式。

本发明主要由两个上平台，一个下平台以及连接上下平台的八个SPS分支，两个RRS分支，以及中轴组成。其中，两个上平台由里到外分别是内环和外环，球铰轴承套在中轴外，内环套在球铰轴承外部，外环套在内环外部，内外环之间采用薄壁轴承连接。内环是可以旋转的，外环是不可旋转的。下平台上设有旋转环，该旋转环上下平行于上平台。

上平台内环上由一个RRS分支和四个相同的SPS分支与下平台上的旋转环连接。每个SPS分支都是双连杆，其两端之间均通过移动副连接，该双连杆的两端通过球副分别连接上平台内环和下平台上的旋转环。上述四个SPS分支按每90°一个等分布置在圆周上。RRS分支的两连杆之间通过转动副连接，该分支上端通过球副连接上平台内环，下端通过转动副连接下平台的旋转环。该分支位于内环上任意两个SPS分支中间，用于保持上下两旋转环之间的同步转动。

上平台外环上由一个RRS分支和四个SPS分支与下平台相连。每个SPS分支都是单连杆，其两端之间均通过移动副连接，该分支的两端通过球副分别连接上平台外环和下平台。上述四个SPS分支按每90°一个等分布置在圆周上。RRS分支的两连杆之间通过转动副连接，该分支上端通过球副连接上平台外环，下端通过转动副连接下平台的凸台上。该分支位于外环上的任意两个SPS分支中间，用于约束不旋转环的旋转运动，使不旋转环不能旋转。

本发明与现有技术相比具有如下优点：可以使体积缩小到原来等效机构的一半，降低耗能，可以将上平台接在地面固定平台上进行旋转，机构高速旋转时的稳定性高。

附图说明

图1是本发明的立体示意图。

图2是图1 A-A的剖面图。

具体实施方式

图1和图2所示的内外环嵌套动态式连接的过约束混联机构，其球铰轴承2套接在中轴1上, 上平台内环4套在球铰轴承外部，上平台外环3套在内环外部，内环与外环通过薄壁轴承11连接，下平台7带有凸台，该凸台上设有旋转环10，四个相同的SPS分支5都是双连杆，其两端之间均通过移动副连接，该双连杆的两端通过球副分别连接上平台内环和下平台上的旋转环。上述四个SPS分支按每90°一个等分布置在圆周上。RRS分支8的两连杆之间通过转动副连接，该分支上端通过球副连接内环，下端通过转动副连接下平台的旋转环，该分支位于内环上两个SPS分支中间。

另外四个相同的SPS分支6是单连杆，其两端之间均通过移动副连接，该连杆的两端通过球副分别连接上平台外环和下平台。上述四个SPS分支按每90°一个等分布置在圆周上。RRS分支9的两连杆之间通过转动副连接，该分支上端通过球副连接外环，下端通过转动副连接下平台的凸台上。该分支位于外环上的两个SPS分支中间。