[发明专利]一种对称四自由度并联机构

权利要求书

1.一种对称四自由度并联机构，其特征在于：包括；动平台和机架，包含依次连接的第一球副、第一下连杆、第一移动副、第一上连杆和第一转动副的第一支链Ⅰ，包含依次连接的第二球副、第二下连杆、第二移动副、第二上连杆、第二转动副的第二支链Ⅱ，包含依次连接的第三下球副、第三连杆、第三上球副和滑块Ⅲ的第三支链Ⅲ，包含依次连接的第四下球副、第四连杆、第四上球副和四滑块Ⅳ的第四支链Ⅳ,所述第一支链Ⅰ和第二支链Ⅱ的结构相同，所述第三支链Ⅲ和第四支链Ⅳ的结构相同且与第一支链Ⅰ和第二支链Ⅱ的结构不相同，所述动平台和机架均为矩形、动平台的尺寸小于机架的尺寸且水平位于机架的上方，所述机架的四角依次连接有第一立柱、第二立柱、第三立柱和第四立柱，所述第一支链Ⅰ和第四支链Ⅳ位于一侧，第二支链Ⅱ和第三支琏Ⅲ位于另一侧，对称布置于动平台和机架的前后水平方向的纵向中心面的两侧，所述第一支链Ⅰ的第一球副、第二支链Ⅱ的第二球副、第三支琏Ⅲ的第三下球副和第四支链Ⅳ的第四下球副与动平台的四角依次成矩形可相对三自由度转动地连接，所述第一支链Ⅰ的第一转动副与第一立柱可转动地连接，所述第二支链Ⅱ的第二转动副与第二立柱可转动地连接，所述第三支琏Ⅲ的滑块Ⅲ与第三立柱可相对上下移动地连接，所述第四支链Ⅳ的滑块Ⅳ与第四立柱可相对上下移动地连接，且所述第一支链Ⅰ的第一转动副、第二支链Ⅱ的第二转动副、第三支琏Ⅲ的第三上球副和第四支链Ⅳ的第四上球副的中心连线构成矩形。

2.如权利要求1所述的对称四自由度并联机构，其特征在于：所述第一立柱上设有第一旋转动力装置，所述第二立柱上设有第二旋转动力装置，所述第三立柱上设有第一驱动机构,所述第四立柱上设有第二驱动机构,所述第一旋转动力装置和第二旋转动力装置的轴心线在水平方向平行且至机架顶面的距离相等，所述第一支链Ⅰ的第一转动副通过第一旋转动力装置与第一立柱可转动地连接，所述第二支链Ⅱ的第二转动副通过第二旋转动力装置与第二立柱可转动地连接，所述第三支琏Ⅲ的滑块Ⅲ通过第一驱动机构与第三立柱可相对上下移动地连接，所述第四支链Ⅳ的滑块Ⅳ通过第二驱动机构与第四立柱可相对上下移动地连接。

3.如权利要求2所述的对称四自由度并联机构，其特征在于：所述第一驱动机构包含同纵向轴心的丝杆Ⅲ、螺旋副Ⅲ和第三旋转动力装置，以及移动副Ⅲ，所述第三旋转动力装置连接于第三立柱的上部，其驱动部向下与丝杆Ⅲ的顶端连接，所述第三支琏Ⅲ的滑块Ⅲ通过移动副Ⅲ与第三立柱的配合并通过第三螺旋副和丝杆Ⅲ的配合与第三立柱可相对上下移动地连接，所述第二驱动机构包括纵向同轴心的螺旋副Ⅳ、丝杆Ⅳ和第四旋转动力装置，以及移动副Ⅳ，所述第四旋转动力装置连接于第四立柱的上部，其驱动部向前下与丝杆Ⅳ的顶端连接，所述第四支链Ⅳ的滑块Ⅳ通过移动副Ⅳ与第四立柱的配合并通过螺旋副Ⅳ和丝杆Ⅳ的配合与第四立柱可相对上下移动地连接。

4.如权利要求3所述的对称四自由度并联机构，其特征在于：所述第一驱动机构中的移动副Ⅲ为燕尾型移动副。

5.如权利要求4所述的对称四自由度并联机构，其特征在于：所述第二驱动机构中的移动副Ⅳ为燕尾型移动副。

6.如权利要求5所述的对称四自由度并联机构，其特征在于：所述第一驱动机构还包括至少一个支撑套Ⅲ，所述至少一个支撑套Ⅲ安装于第三立柱上、位于第三旋转动力装置的下方、滑块Ⅲ的上方，所述第一驱动机构的丝杆Ⅲ的下端穿过至少一个支撑套Ⅲ。

7.如权利要求6所述的对称四自由度并联机构，其特征在于：所述第二驱动机构还包括至少一个支撑套Ⅳ，所述至少一个支撑套Ⅳ安装于第四立柱上，位于第四旋转动力装置的下方、滑块Ⅳ的上方，所述第二驱动机构的丝杆Ⅳ的下端穿过至少一个支撑套Ⅱ。

8.如权利要求7所述的对称四自由度并联机构，其特征在于：所述第一立柱、第二立柱、第三立柱和第四立柱的水平截面形状为矩形结构。