[实用新型]一种三自由度运动机构

说明书

本实用新型公开了一种三自由度运动机构。所述三自由度运动机构包括第一导轨和第二导轨；所述第一导轨可沿着第二导轨移动，所述第一导轨上装有托板，该托板上装有旋转盘，所述旋转盘与托板之间设有防止旋转盘旋转时从托板上脱出的防脱机构；所述旋转盘的直径方向的两端装有第一滑轮和第二滑轮，所述第一导轨的两端部均装有滑轮轨道；在旋转盘沿着第一导轨移动至第一导轨的第一端部时，所述第一滑轮进入第一导轨的第一端部处的滑轮轨道，在旋转盘沿着第一导轨移动至第一导轨的第二端部时，所述第二滑轮进入第一导轨的第二端部处的滑轮轨道。本实用新型可以尽可能地减少电机数量。

技术领域

本实用新型涉及一种三自由度运动机构。

背景技术

传统的两方向平动及绕轴旋转的三自由度运动，旋转运动需固定旋转轴，且在轴端增加一个电机。利用旋转方向电机控制旋转角度，堵转扭矩去抵抗倾覆力矩。

现有的两方向平动及绕轴旋转的三自由度运动中旋转需要有固定轴，在不便于布置固定轴或固定轴与其他零件存在干涉的情况下，利用现有技术很难实施。增加的电机自身固联在两轴平动方向上，存在电机线缆布置很困难，且有线缆拖拽断裂的高风险。

此外，利用电机产生绕轴旋转，由于电机本身有厚度尺寸，势必导致三自由度运动机构整体厚度增大，不利于在紧凑空间内布置。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种三自由度运动机构，该运动机构可以在相对紧凑的空间内布置两方向平动及无轴旋转的三自由度，尽可能地减少电机数量。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种三自由度运动机构，包括沿着X方向设置的第一导轨和沿着Y方向设置的第二导轨，其中X方向垂直于Y方向且均在水平面内；所述第一导轨可沿着第二导轨移动，所述第一导轨上装有托板，该托板上装有旋转盘，所述托板由第一驱动装置驱动沿着X方向移动，该托板由第二驱动装置驱动沿着Y方向移动；其结构特点是：所述旋转盘与托板之间设有防止旋转盘旋转时从托板上脱出的防脱机构；

所述旋转盘的直径方向的两端装有第一滑轮和第二滑轮，所述第一导轨的两端部均装有与X方向呈角度布置的滑轮轨道；在旋转盘沿着第一导轨移动至第一导轨的第一端部时，所述第一滑轮进入第一导轨的第一端部处的滑轮轨道，在旋转盘沿着第一导轨移动至第一导轨的第二端部时，所述第二滑轮进入第一导轨的第二端部处的滑轮轨道。

作为一种等同的方案，基于同一个实用新型构思，本实用新型还提供了另一种三自由度运动机构，包括沿着X方向设置的第一导轨和沿着Y方向设置的第二导轨，其中X方向垂直于Y方向且均在水平面内；所述第二导轨可沿着第一导轨移动；所述第二导轨上装有托板，该托板上装有旋转盘，所述托板由第一驱动装置驱动沿着X方向移动，该托板由第二驱动装置驱动沿着Y方向移动；其结构特点是：所述旋转盘与托板之间设有防止旋转盘旋转时从托板上脱出的防脱机构；

所述旋转盘的直径方向的两端装有第一滑轮和第二滑轮，所述第二导轨的两端部均装有与Y方向呈角度布置的滑轮轨道；在旋转盘沿着第二导轨移动至第二导轨的第一端部时，所述第一滑轮进入第二导轨的第一端部处的滑轮轨道，在旋转盘沿着第二导轨移动至第二导轨的第二端部时，所述第二滑轮进入第二导轨的第二端部处的滑轮轨道。

根据本实用新型的实施例，还可以对本实用新型作进一步的优化，以下为优化后形成的技术方案：

优选地，所述防脱机构包括位于旋转盘的侧面周向设置的多个圆弧凹槽，以及装在托板的多个圆弧面滚轮；所述旋转盘的圆弧凹槽与圆弧面滚轮之间的相互配合，使得旋转盘旋转时不从圆弧面滚轮上脱出。

为了在不需要旋转盘转动时防止旋转盘转动，所述旋转盘与托板之间还设有用于保持旋转盘非旋转状态的锁定机构。更优选地，所述锁定机构包括装在托板上且相对托板伸出的解锁块，该解锁块上装有两个锁定爪，两个锁定爪可张开或合拢来实现旋转盘的解锁或锁定。