[发明专利]一种重载自平衡三自由度并联机构

摘要

一种重载自平衡三自由度并联机构，其包括动平台、定平台、承重平台、三条结构完全相同的驱动分支和三条结构完全相同的承重分支。动平台、定平台和连接这两个平台的驱动分支构成外层并联驱动机构；承重平台、定平台和连接这两个平台的承重分支构成并联承重机构。上述三条驱动分支为UPU结构，由第一万向铰、第一移动副和第二万向铰组成。上述三条承重分支为PRRU结构，由第二移动副、第一转动副、第二转动副和第三万向铰组成。承重平台与动平台固连。本发明能实现空间的三维移动，同时并联承重机构具有雅可比矩阵恒定的特性，承重平台对运动平台的作用力始终竖直向上，能平衡动平台在整个工作域内受到的重力，同时承载能力强、动态响应速度快。

主权项

1.一种重载自平衡三自由度并联机构，其主要包括动平台、定平台、承重平台、三条结构完全相同的驱动分支和三条结构完全相同的承重分支，所述三条驱动分支中的第一移动副一端通过第一万向铰与定平台连接，另一端通过第二万向铰与动平台连接，所述三个第一万向铰和三个第二万向铰各自中心点的连线分别构成两个正三角形；上述三条承重分支由第二移动副、第一转动副、第二转动副和第三万向铰组成，第二移动副、第一转动副、第二转动副轴线互相平行，第二移动副与定平台连接，第三万向铰与承重平台连接，所述三个第三万向铰中心点连线构成正三角形，三个第二移动副通过平衡液压缸分别沿定平台上对称布置的三组导轨运动，导轨与定平台之间夹角为20度，且相交于定平台中心立柱上方，承重平台通过螺栓与动平台固连，其特征在于：上述第一万向铰由第三转动副和第四转动副构成，第三转动副和第四转动副轴线垂直相交；第二万向铰由第五转动副和第六转动副构成，第五转动副和第六转动副轴线垂直相交；第三转动副和第六转动副轴线平行于水平面，且与其所在正三角形顶点相对边平行；所述第三万向铰由第七转动副和第八转动副构成，第七转动副和第八转动副轴线垂直相交，第八转动副轴线平行于承重平台，且与其所在正三角形顶点相对边平行。