[发明专利]一种球面运动并联机构

摘要

一种球面运动并联机构，它的第一连杆、齿轮连杆一、齿轮连杆二、第二连杆、齿轮连杆三和齿轮连杆四之间通过运动副依次连接，第三连杆的一端通过运动副与构件一连接，第三连杆的另一端通过运动副与第四连杆的一端连接，第四连杆的另一端通过运动副与构件二连接；其中齿轮连杆一和齿轮连杆二构成支链一，齿轮连杆三和齿轮连杆四构成支链二，中间部分第三连杆、第四连杆和三个运动副构成三自由度平面子链一。本发明驱动方式简单，能够实现关于中间平面完全对称的运动，将每一个单元进行串联，可得到运动范围更大的结构。

主权项

1.一种球面运动并联机构，它包括八个连杆、两个构件以及连接它们的运动副，其特征在于：所述八个连杆中有两个或四个为齿轮连杆，该齿轮连杆的一端为齿轮，所述构件为两侧设有转动轴线交于一点的转动副，且中间设有转动轴线垂直于中间平面的转动副的连接件，第一连杆为固定连杆，其一端通过转动副一与齿轮连杆一的一端连接，齿轮连杆一的齿轮端与齿轮连杆二的齿轮端啮合，形成齿轮副一，且传动比为1；构件一的上下两端分别通过转动副三和转动副二与齿轮连杆二和齿轮连杆一的齿轮端连接；齿轮连杆二的另一端通过转动副四与第二连杆的一端连接，第二连杆的另一端通过转动副五与齿轮连杆三的一端连接，齿轮连杆三的齿轮端与齿轮连杆四的齿轮端啮合，形成齿轮副二，且传动比为1；构件二的上下分别通过转动副六和转动副七与齿轮连杆三和齿轮连杆四的齿轮端连接，齿轮连杆四的一另端通过转动副八与第一连杆的另一端连接；第三连杆的一端通过转动副九与构件一的中部连接，第三连杆的另一端通过转动副十与第四连杆的一端连接，第四连杆的另一端通过转动副十一与构件二的中部连接；构件一通过三自由度平面子链与构件二连接，所述三自由度平面子链由两个连杆和三个运动副连接而成，三个运动副中，一个运动副为转动副，另外两个运动副分别为转动副或移动副，转动副的轴线相互平行且垂直于中间平面，移动副的移动中心线与转动副的轴线相互垂直；转动副一、二、三、四、五、六、七和八的轴线汇交于球面连杆的球心，即机构的转动中心；构件一的上下两个转动副轴线分别与齿轮副一的上下两个齿轮中心轴线重合，构件二的上下两个转动副轴线分别与齿轮副二的上下两个齿轮中心轴线重合，第一连杆和第二连杆、齿轮连杆一和齿轮连杆二、齿轮连杆三和齿轮连杆四两端转动副轴线之间的夹角分别对应相等。