[实用新型]一种移动副驱动的解耦并联机构

说明书

本实用新型公开了一种移动副驱动的解耦并联机构，包括静平台总成、动平台总成和三条支链总成，三条支链总成分别为第一支链总成、第二支链总成和第三支链总成，所述静平台总成和动平台总成通过三条支链总成连接；本实用新型的动平台总成在空间上具有两个转动自由度，其中一个自由度运动为解耦运动，无需两个驱动单元共同控制，整体机构结构紧凑、刚度大、各向同性好、控制容易，可应用于机器人关节结构、并联加工机床等领域，具有良好的市场前景；第三支链总成为恰约束支链，决定了总平台总成整体的运动自由度，为空间两个转动自由度，相当于传统虎克铰中的十字架，并且该链于基座中间件相连，增大了机构的承载能力。

技术领域

本实用新型涉及并联连接机构领域，更具体的说，尤其涉及一种移动副驱动的解耦并联机构。

背景技术

并联机构于1938年首次被提出，主要的特点在于输出平台通过两条及以上的运动支链与固定平台连接构成空间多自由度多环闭链结构。并联机构因其具有强承载能力、高刚度、高精度等优点，被广泛应用于机器人结构、数控机床、多维传感器及运动模拟设备等领域。

并联机构具有两个以上的自由度，其输出平台向各个自由度的运动都是所有驱动单元的运动合成，且各驱动单元的运动与并联机构整体运动(即输入与输出)之间是非线性的，这将导致并联机构运动模型建立困难，运动控制复杂。并联机构的运动解耦是机构学研究的热点，可实现输出平台在某个自由度的运动不需要各个驱动单元的配合运动，具有运动建模简单、运动精度高、控制容易的优势。

目前对空间两自由度转动解耦并联机构的研究较少，现有的两自由度转动解耦并联机构如专利103624559A提出的一种两转动完全解耦并联机构、专利103286778A提出的两自由度转动解耦并联机构都采用旋转副作为驱动关节，且三条支链分布较广，存在机构体积远大于动平台工作空间、结构不紧凑、负载能力较弱的不足。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决现有的并联机构三条支链分布较广导致的机构体积大于动平台工作空间、结构不紧凑和负载能力较弱的问题，提出了一种移动副驱动的解耦并联机构，结构紧凑、精度高、刚度高，可实现平台的转动部分解耦。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：一种移动副驱动的解耦并联机构，包括静平台总成、动平台总成和三条支链总成，三条支链总成分别为第一支链总成、第二支链总成和第三支链总成，所述静平台总成和动平台总成通过三条支链总成连接；

所述静平台总成包括基座固定板、推杆筒、基座中间件和第一阶梯轴，所述推杆筒设置有两个，且两个推杆筒均竖直固定在基座固定板的一侧，两个推杆筒的轴心线垂直于基座固定板设置，所述基座固定板中部开设有光孔，基座中间件顶部设置有竖直设置的定位杆，基座中间件上的定位杆穿过基座固定板上光孔，基座中间件通过内六角螺栓固定在所述基座固定板上；所述基座中间件整体呈倒U型，基座中间件的两条侧边的耳部开设有定位孔，两个第一阶梯轴分别穿过基座中间件上的两个定位孔且两个第一阶梯轴固定在基座中间件上，两个第一阶梯轴的轴心线与基座固定板的上表面相平行；

所述动平台总成包括第五连接件、第二阶梯轴、立板、垫板和关节轴承，所述关节轴承内嵌在所述垫板的中部，垫板的左右两侧分别设置有一块竖直设置的立板，两块立板平行设置且对称设置在关节轴承的两侧，两个第二阶梯轴分别固定在两块立板的上端，其中一个第二阶梯轴远离另一个第二阶梯轴的一侧固定有第五连接件，所述第五连接件呈轴状，第五连接件和两个第二阶梯轴的轴心线在同一条直线上且第五连接件和两个第二阶梯轴的轴心线垂直于立板设置；

所述第一支链总成包括第一推杆和第一连接件，所述第一推杆的上端设置在静平台总成的一个推杆筒内，第一推杆的下端设置有轴套；所述第一连接件的一端设置有第一连接阶梯轴，第一连接件的另一端设置有第一连接套筒，第一推杆下端的轴套与第一连接件一端的第一连接阶梯轴通过轴承连接，所述动平台总成的第五连接件套装在所述第一连接件另一端的第一连接套筒内；