[发明专利]具有2T1R与3T1R两种运动模式的分岔并联机构

说明书

本发明公开一种具有2T1R与3T1R两种运动模式的分岔并联机构，涉及机构学及机器人技术领域，其包括定平台、动平台、两条第一支链、一条第二支链和一条第三支链；定平台和动平台之间通过上述四条支链连接。本发明提供的具有2T1R与3T1R两种运动模式的分岔并联机构，结构简单合理，动平台分别通过第一支链、第二支链及第三支链与定平台连接，从而实现2T1R(两移动一转动)与3T1R(三移动一转动)两种运动模式的转变，并且不需要重新组装就能实现运动模式的变换，具有精确度高及灵巧性强的特点。

技术领域

本发明涉及机构学及机器人技术领域，特别是涉及一种具有2T1R与3T1R两种运动模式的分岔并联机构。

背景技术

由于并联机构具有刚度大、承载能力大、微动精度高、运动负荷小等特点，目前并联机器人广泛应用在工业机器人、运动模拟器、姿态控制器、医疗机器人等方面。但伴随着科技的发展，在医疗康复、工业生产加工制造、航空航天等多个领域，对多功能、多操作模式且能根据作业环境变化的可重构运动模式的并联机构需求增多，从而学者们对可重构并联机构研究逐渐加深。可重构并联机构主要分为两种类型，主要包括运动分岔并联机构和变胞并联机构，其中运动分岔并联机构的机构类型最少。

分岔并联机构在冲压、铣削、姿态模拟器、并联机床，高速抓放、自动分拣、搬运、定位装配等领域有一定应用前景，但能够实现2T1R与3T1R运动模式直接切换的分岔并联机构，目前并没有。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有2T1R与3T1R两种运动模式的分岔并联机构，能够实现2T1R与3T1R运动模式直接切换，以解决上述现有技术存在的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种具有2T1R与3T1R两种运动模式的分岔并联机构，主要包括：

定平台和位于所述定平台上方的动平台；

第一支链，所述第一支链的顶端用于连接所述动平台、底端用于连接所述定平台；

第二支链，所述第二支链的顶端用于连接所述动平台、底端用于连接所述定平台；

第三支链，所述第三支链的顶端用于连接所述动平台、底端用于连接所述定平台；

所述第一支链设置有两组，两组所述第一支链相对布置；所述第二支链和所述第三支链分别设置一组，且所述第二支链和所述第三支链相对布置。

可选的，两组所述第一支链分别设置在所述动平台及所述定平台的左右两侧，所述第二支链和所述第三支链分别设置在所述动平台及所述定平台的前后两侧。

可选的，所述第一支链包括：

第一连杆，所述第一连杆的底端通过第一转动副与所述定平台连接；

第二连杆，所述第二连杆的底端通过第二转动副与所述第一连杆的顶端连接；

第三连杆；所述第三连杆的底端通过第一移动副与所述第二连杆的顶端连接，所述第三连杆的顶端通过第一圆柱副与所述动平台连接；

其中，所述第一圆柱副的轴线与所述第一转动副的轴线平行，所述第一圆柱副的轴线与所述第二转动副的轴线相垂直，所述第一移动副的移动方向与所述第一转动副、所述第二转动副及所述第一圆柱副的轴线方向均垂直。

可选的，两条所述第一支链中一者的所述第二转动副为驱动副，即仅在一条所述第一支链中设置驱动副即可。

可选的，所述第二支链包括：

第四连杆，所述第四连杆的底端通过第二移动副与所述定平台连接；

第五连杆，所述第五连杆的底端通过第三转动副与所述第四连杆的顶端连接；