[实用新型]完全解耦的平面二自由度并联机构

权利要求书

1.一种完全解耦的平面二自由度并联机构,其特征在于，所述的完全解耦的平面二自由度并联机构包括固定平台(1)、矮滑块(2)、高滑块(3)、长连杆(4)、短连杆(5)与手柄(6)；

矮滑块(2)安装在固定平台(1)上为滑动连接，高滑块(3)安装在固定平台(1)上为滑动连接，手柄(6)位于长连杆(4)与短连杆(5)之间并悬于固定平台(1)之上，短连杆(5)的右端与矮滑块(2)转动连接，短连杆(5)的左端与手柄(6)转动连接，长连杆(4)的左端与高滑块(3)转动连接，长连杆(4)的右端与手柄(6)转动连接。

2.按照权利要求1所述的完全解耦的平面二自由度并联机构,其特征在于，所述的矮滑块(2)安装在固定平台(1)上为滑动连接是指：矮滑块(2)安装在固定平台(1)上的竖向滑块槽(7)内为滑动连接；

高滑块(3)安装在固定平台(1)上为滑动连接是指：高滑块(3)安装在固定平台(1)上的横向滑块槽(8)内为滑动连接。

3.按照权利要求1所述的完全解耦的平面二自由度并联机构,其特征在于，所述的短连杆(5)的短连杆右孔(12)与矮滑块(2)上的矮滑块螺栓配合套装为转动连接，短连杆(5)的短连杆左孔(11)与手柄(6)上的螺杆的光杆部分配合套装为转动连接；长连杆(4)上的长连杆左孔(9)与高滑块(3)上的高滑块螺栓配合套装为转动连接，长连杆(4)上的长连杆右孔(10)与手柄(6)上的螺杆的光杆部分配合套装为转动连接，长连杆(4)的右端与短连杆(5)的左端为上下叠置。

4.按照权利要求1所述的完全解耦的平面二自由度并联机构,其特征在于，所述的固定平台(1)为圆盘形结构件，固定平台(1)的顶端设置有安装矮滑块(2)的T形的竖向滑块槽(7)和安装高滑块(3)的T形的横向滑块槽(8)，竖向滑块槽(7)和横向滑块槽(8)在圆盘形的固定平台(1)上沿直径方向贯穿布置，竖向滑块槽(7)和横向滑块槽(8)垂直相交，同时将竖向滑块槽(7)和横向滑块槽(8)相交结合处的4个直角均做2×45°的倒角处理。

5.按照权利要求1所述的完全解耦的平面二自由度并联机构,其特征在于，所述的矮滑块(2)与高滑块(3)横截面为“凸”字形的结构件，皆由螺栓与底座组成，即矮滑块(2)与高滑块(3)的上表面的中心分别设置有一个矮滑块螺栓与高滑块螺栓，矮滑块螺栓与高滑块螺栓顶端设置有螺纹，矮滑块螺栓与高滑块螺栓其它部分为矮滑块螺栓光杆部分与高滑块螺栓光杆部分，矮滑块螺栓光杆部分与高滑块螺栓光杆部分的底端和矮滑块底座与高滑块底座的上表面固定连接或连成一体。

6.按照权利要求1所述的完全解耦的平面二自由度并联机构,其特征在于，所述的长连杆(4)与短连杆(5)为矩形横截面的等截面杆类结构件，长连杆(4)与短连杆(5)的两端均设置有相同直径的螺栓通孔，两端的螺栓通孔的回转轴相互平行，长连杆(4)与短连杆(5)的有效长度即两端的螺栓通孔的孔距不同；长连杆(4)两端的螺栓通孔分别称为与高滑块(3)的高滑块螺栓光杆部分配装的长连杆左孔(9)和与手柄(6)中螺杆配装的长连杆右孔(10)，短连杆(5)的两端的螺栓通孔分别称为与手柄(6)中螺杆配装的短连杆左孔(11)和与矮滑块(2)的矮滑块螺栓光杆部分配装的短连杆右孔(12)。

7.按照权利要求6所述的完全解耦的平面二自由度并联机构,其特征在于，所述的长连杆(4)与短连杆(5)和矮滑块(2)、高滑块(3)、竖向滑块槽(7)与横向滑块槽(8)的结构尺寸要满足如下条件：

(0.5L₁+0.5L₅)²+(0.5L₁+0.5L₅+L₇)²＝L₆²

L₃+L₂＝L₄

式中：L₁为矮滑块(2)和高滑块(3)的底座上部分的宽度；L₂为长连杆(4)和短连杆(5)的厚度；L₃为矮滑块的高度；L₄为高滑块的高度；L₅为矮滑块(2)和高滑块(3)的长度；L₆为长连杆(4)的两端孔的中心距；L₇为短连杆(5)两端孔的中心距。

8.按照权利要求1所述的完全解耦的平面二自由度并联机构,其特征在于，所述的手柄(6)由底盘、螺杆与球柄组成；

所述的底盘为圆盘类结构件，底盘的圆心处设置有一个螺纹孔；螺杆为两端设置有螺纹的圆柱形直杆，螺杆的中间段为光杆；球柄由球头体与六棱柱体上下叠置固连成一体，球头回转轴线与六棱主体的纵向对称线共线，在六棱柱体纵向对称线上由下至上设置有螺纹盲孔；螺杆的上端即上螺纹段与球柄上的螺纹盲孔配装为固定连接，螺杆的下端即下螺纹段与底盘螺纹固定连接。