[发明专利]一种具有虚拟转轴的二、三自由度摇摆台

权利要求书

1.一种具有虚拟转轴的二、三自由度摇摆台，其特征在于：上平台通过转动副或移动副与摇摆平台连接，在上平台和摇摆平台平面上分别设有若干个相对应的通孔或螺纹孔，通过螺栓或螺钉可以把上平台和摇摆平台锁定为一体，使本摇摆台只具有二自由度；两组驱动分支分别由两个机构相同的分支组成，该四个分支均布在基础平台上，两个机构相同的分支相对布置；第一组驱动分支的两个分支中的直线驱动器的一端分别通过第一关节轴承与固连在基础平台上的轴承座连接，该两个直线驱动器的另一端分别通过第一万向副与摇摆平台连接，其中第一关节轴承和第一万向副可以互换，构成SPU或UPS分支；第二组驱动分支的两个分支中的直线驱动器的一端分别通过第一转动副与固连在基础平台上的轴承座连接，该两个直线驱动器的另一端分别通过第二转动副与固连在立柱上的轴承座连接，构成RPR分支；上述两个立柱的一端分别通过第二万向副与摇摆平台连接，该两个立柱的另一端的上部分别通过第三转动副与连杆的两端连接，下部分别通过第四转动副与摇杆的两端连接；基座固连在基础平台的正中间，上述两个立柱对称布置于基座两侧，上述连杆的中部通过第五转动副与该基座上部连接，上述摇杆的中部通过第六转动副与该基座中部连接，第五转动副轴线和第六转动副轴线相互平行；两个第三转动副轴线与第五转动副轴线平行且共面，且两个第三转动副轴线关于第五转动副轴线对称，两个第四转动副轴线与第六转动副轴线平行且共面，且两个第四转动副轴线关于第六转动副轴线对称；上述第二万向副在立柱上的转动轴线、第三转动副的轴线和第四转动副的轴线相互平行且在同一个平面上，上述连杆上两个第三转动副轴线间的距离与摇杆上两个第四转动副轴线间的距离相等；连杆、摇杆、两个立柱和基座经上述连接方式构成平面双平行四边形，构成了具有过两个第二万向副中心连线的中点，且与第五、六转动副轴线平行且共面的虚拟转动轴线的平面虚拟转动中心机构。

2.根据权利要求1所述的一种具有虚拟转轴的二、三自由度摇摆台，其特征在于：所述第一组驱动分支的两个分支中的第一支撑柱固连在基础平台上，该第一支撑柱上安装有导轨滑块，滑块由直线驱动器驱动，第一支撑杆的一端通过第二关节轴承与固连在上述滑块上的轴承座连接，该第一支撑杆的另一端通过第一万向副与摇摆平台连接，其中第二关节轴承与第一万向副可以互换，上述连接方式构成PSU或PUS分支；所述第二组驱动分支的两个分支中的第二支撑柱固连在基础平台上，该第二支撑柱上安装有导轨滑块，滑块由直线驱动器驱动，第二支撑杆的一端通过第七转动副与固连在上述滑块上的轴承座连接，该第二支撑杆的另一端通过第八转动副与设在立柱上的轴承座连接，两个转动副的轴线相互平行，上述连接方式构成PRR分支。

3.根据权利要求1或2所述的一种具有虚拟转轴的二、三自由度摇摆台，其特征在于：所述平面虚拟转动中心机构中的两个立柱的一端分别通过第二万向副与摇摆平台连接，该两个立柱的另一端分别通过第四转动副与摇杆的两端连接；基座固连在基础平台的正中间，上述两个立柱对称布置于基座两侧，上述摇杆的中部通过第六转动副与该基座连接，第六转动副轴线与两个第四转动副轴线平行且共面，且两个第四转动副轴线关于第六转动副轴线对称；上述每个立柱都位于与基础平台固连的第三支撑柱的中间平面，该第三支撑柱的内侧分别对称装有圆弧导轨，该两个圆弧导轨上分别对称设有沿该圆弧导轨滑动的滑块，该两个滑块分别通过第九转动副与上述立柱连接；四个圆弧导轨的中心轴线相互重合，且与第六转动副轴线平行，圆弧导轨的直径与摇杆上两个第四转动副轴线的距离相等；同一立柱上两个第九转动副轴线相互重合，且与第六转动副轴线相互平行，两个立柱上的第九转动副轴线的距离与摇杆上两个第四转动副轴线的距离相等；上述同一立柱上的第九转动副轴线、第四转动副轴线和第二万向副在该立柱上的转动轴线相互平行且共面，且两个第九转动副轴线可以和第二万向副在该立柱上的转动轴线重合，但不能和第四转动副轴线重合；四个圆弧导轨滑块的作用与连杆的作用等效，两个第三支撑柱、四个圆弧导轨滑块、两个立柱、摇杆和基座通过上述连接方式构成了具有过两个第二万向副中心连线的中点，且与第六转动副轴线、圆弧导轨中心轴线平行且共面的虚拟转动轴线的平面虚拟转动中心机构。

4.根据权利要求1或2所述的一种具有虚拟转轴的二、三自由度摇摆台，其特征在于：所述平面虚拟转动中心机构中的两个立柱的一端分别通过第二万向副与摇摆平台连接，该两个立柱的另一端分别通过第四转动副与摇杆的两端连接；基座固连在基础平台的正中间，上述两个立柱对称布置于基座两侧，上述摇杆的中心部位通过第六转动副与该基座连接，两个第四转动副轴线与第六转动副轴线平行且共面，且两个第四转动副轴线关于第六转动副轴线对称；上述每个立柱都位于与基础平台固连的第四支撑柱的中间平面，滑块通过两个第三移动副分别与上述第四支撑柱的内侧连接，同时该滑块通过第四移动副与上述立柱连接，该第四移动副的移动方向沿上述立柱的中心轴线方向，第三移动副的移动方向与第四移动副的移动方向垂直，且与第六转动副轴线垂直；第四转动副轴线与第二万向副在该立柱上的转动轴线相互平行，且两者与第四移动副移动方向垂直共面；两个滑块的作用与连杆的作用等效，两个第四支撑柱、两个滑块、两个立柱、摇杆和基座经上述连接方式构成了具有过两个第二万向副中心连线的中点，且与第六转动副轴线平行、与第三、第四移动副移动方向垂直的虚拟转动轴线的平面虚拟转动中心机构。