[发明专利]一种基于四杆机构相似的二自由度缩放机构

权利要求书

1.一种基于四杆机构相似的二自由度缩放机构，其特征在于：包括机架与第一连杆、第二连杆、第三连杆、第四连杆、第五连杆、第六连杆构成的二自由度缩放杆件； 

其中，第一连杆与第二连杆的中心位置间铰接，铰接点为O；由此铰接点O将第一连杆分为左右两部分，分别令其为第一连杆左部分与第一连杆右部分；同样，铰接点O还将第二连杆分为左右两部分，分别令其为第二连杆左部分与第二连杆右部分；令上述第一连杆左部分的长度为L_BO、第一连杆右部分的长度为L_OD；第二连杆左部分的长度为L_CO、第二连杆右部分的长度为L_OE；第三连杆的长度为L_AB、第四连杆的长度为L_AC、第五连杆的长度为L_DF、第六连杆的长度为L_EF； 

所述第三连杆与第四连杆的一端铰接，铰接点为A；第三连杆和第四连杆的另一端分别与第一连杆左部分和第二连杆左部分端部铰接，铰接点分别为C和D；所述第五连杆与第六连杆的一端铰接，铰接点为F；第五连杆和第六连杆的另一端分别与第一连杆右部分和第二连杆右部分端部铰接，铰接点分别为D和E；上述结构中，第一连杆左部分、第二连杆左部分、第三连杆与第四连杆间形成一个四杆机构A；第一连杆右部分、第二连杆右部分、第五连杆与第六连杆间形成一个四杆机构B； 

上述结构二自由度缩放杆件通过机架进行支撑，机架与铰接点A或O或F铰接，且四杆机构A与四杆机构B始终互为相似四边形。 

2.如权利要求1所述一种基于四杆机构相似的二自由度缩放机构，其特征在于：所述二自由度缩放杆件中： 

L_AC＝L_CO，L_AB＝L_BO，L_OD＝L_DF，L_OE＝L_EF；L_CO/L_OE＝L_BO/L_OD；L_AC＜L_AB。 

3.如权利要求1或2所述一种基于四杆机构相似的二自由度缩放机构，其特征在于：所述二自由度缩放杆件中，机架与铰接点O铰接时，在第一连杆左部分、第二连杆左部分、第三连杆与第四连杆的中心位置分别加装第一配重块、第二配重块、第三配重块与第四配重块。 

4.如权利要求3所述一种基于四杆机构相似的二自由度缩放机构，其特征在于：所述各连杆的材质相同，各连杆的质量分别与自身长度成正比；令第一配重块，第二配重块、第三配重块、第四配重块的质量分别为m₁、m₂、m₃、m₄；第三连杆、第四连杆的质量分别为m₅、m₆；L_OD/L_BO＝k；则m₁＝m₃＝(k²-1)m₅，且m₂＝m₄＝(k²-1)m₆。 

5.如权利要求1所述一种基于四杆机构相似的二自由度缩放机构，其特征在于：所述二自由度缩放杆件中，铰接点O与机架间铰接时，在铰接点A或F处加装操作手，在铰接点F或A处加装操作手配重；令操作手与操作手配重的质量分别为m₇和m₈，则操作手安装在铰接点A处时：m₇＝k·m₈；当操作手安装在铰接点F处时：m₇＝m₈/k；其中，L_OD/L_BO＝k。 

6.如权利要求1所述一种基于四杆机构相似的二自由度缩放机构，其特征在于：所述铰接点B、D与铰接点D、E分别位于铰接点A、O、F连线两侧。