[发明专利]一种两平移一转动2URR-CPR并联机构

说明书

本发明公开一种两平移一转动2URR‑CPR并联机构，包括动平台和定平台，定平台和动平台通过第一运动支链、第二运动支链和第三运动支链传动相连，第一运动支链和第二运动支链对称布置，本发明的两平移一转动2URR‑CPR并联机构具有结构简单、工作空间大、易于制造装配、刚度大、承载能力强的优点；且该并联机构属于面对称的并联机构，有一个非对称分支，与对称的并联机构相比工作空间大，与非对称并联机构相比各向同性的性能较好。

技术领域

本发明涉及机械并联机构技术领域，特别是涉及一种两平移一转动

2URR-CPR并联机构。

背景技术

在机械结构中，并联机构可以定义为动平台和定平台通过至少两个独立的运动链相连接，机构具有两个或两个以上自由度，且以并联方式驱动的一种闭环机构。串联机构是指若干个单自由度的基本机构顺序联接，每一个前置机构的输出运动是后置机构的输入，若联接点设在前置机构中作简单运动的构件上，即形成所谓的串联式组合。

并联机构与串联机构相比具有刚度大、承载能力高、累计误差小、动力学性能好等优点，被广泛应用于众多技术领域。与六自由度并联机构相比，少自由度并联机构具有结构简单、驱动元件少、控制简单方便、造价低廉、工作空间大等优点。近年来，少自由度并联机构中的三自由度并联机构越来越受到研究者的重视，尤其是能实现两平移一转动的空间并联机构。这种两移一转三自由度并联机构被广泛的应用在工业机器人、虚轴数控机床、调姿减振平台、海洋运动模拟器等领域。目前提出的大部分两平移一转动的并联机构结构复杂、运动副空间位置复杂、从而导致机构制造成本高、实用性差，并且现有的对称三自由度并联机构工作空间较小。

因此，如何改变现有技术中，两平移一转动并联机构结构复杂、加工装配困难、工作空间小的现状，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

针对上述的问题，本发明提出一种结构简单、工作空间大、易于制造装配、刚度大、承载能力强并且能实现两平移一转动的并联机构，同时增大三自由度并联机构的工作空间。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：一种两平移一转动2URR-CPR并联机构，包括动平台和定平台，所述定平台和所述动平台通过第一运动支链、第二运动支链和第三运动支链传动相连，所述第一运动支链和所述第二运动支链对称设置；

所述第一运动支链包括第一连杆和第二连杆，所述第一连杆的一端与所述定平台通过第一万向铰相连，所述第一连杆的另一端与所述第二连杆铰接，所述第二连杆的另一端与所述动平台铰接，所述第一连杆与所述第二连杆铰接轴的轴线、所述第二连杆与所述动平台的铰接轴的轴线和所述第一万向铰远离所述定平台的转动副的轴线相平行；

所述第二运动支链包括第三连杆和第四连杆，所述第三连杆的一端与所述定平台通过第二万向铰相连，所述第三连杆的另一端与所述第四连杆铰接，所述第四连杆的另一端与所述动平台铰接，所述第三连杆与所述第四连杆铰接轴的轴线、所述第四连杆与所述动平台的铰接轴的轴线和所述第二万向铰远离所述定平台的转动副的轴线相平行，所述第三连杆与所述第四连杆铰接轴的轴线和所述第一连杆与所述第二连杆铰接轴的轴线相平行；

所述第三运动支链包括伸缩杆，所述伸缩杆的长度可调，所述伸缩杆的一端与所述动平台铰接，所述伸缩杆的另一端与所述定平台相连并构成圆柱副，所述圆柱副的轴线、所述伸缩杆与所述动平台的铰接轴的轴线和所述第一连杆与所述第二连杆铰接轴的轴线相平行。

优选地，所述第一连杆与所述第二连杆铰接的一端设置连接头，所述连接头具有对称设置的两个夹板，所述夹板上设置轴孔，所述第二连杆与所述第一连杆铰接的一端设置插板，所述插板上设置与所述轴孔相适配的通孔，所述插板的厚度较两个所述夹板之间的距离短，所述插板插入两个所述夹板之间并用铰接轴相连。