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CN102126212A - 运动解耦的两自由度转动并联机构 - Google Patents

运动解耦的两自由度转动并联机构 Download PDF

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CN102126212A
CN102126212A CN2010106170421A CN201010617042A CN102126212A CN 102126212 A CN102126212 A CN 102126212A CN 2010106170421 A CN2010106170421 A CN 2010106170421A CN 201010617042 A CN201010617042 A CN 201010617042A CN 102126212 A CN102126212 A CN 102126212A
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侯雨雷
卢文娟
曾达幸
康凯佳
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Yanshan University
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Yanshan University
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    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S30/00—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules
    • F24S30/40—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules for rotary movement
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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Abstract

本发明涉及一种运动解耦的两自由度转动并联机构，属于并联机器人领域。该机构由定平台、动平台以及连接定、动平台的两个分支组成，此两分支均由转动副和虎克铰两运动副组成，均以转动副与动平台相连，均以虎克铰与定平台相连，并且两个虎克铰的其中一条轴线保持共线，另外一条轴线和两个转动副的轴线保持平行。本发明所述两自由度转动并联机构具有运动学性能优良、灵活性高、工作空间较大等特点，其运动学正反解十分简单，动平台的两个转动完全解耦，使控制极为容易、标定简单，并且节能，可广泛用于望远镜、照相机、变位机、雷达跟踪、太阳能面板、导弹发射架、火炮瞄准定位设备等。

Description

运动解耦的两自由度转动并联机构
技术领域
本发明属于并联机器人领域，特别涉及一种运动解耦的两自由度转动并联机构。
背景技术
在过去的二十余年里，并联机构因其具有刚度高、承载能力大、累积误差小、动态特性好、结构紧凑等特点而在工业界获得愈为广泛的应用，尤其是在虚拟轴机床、微动操作台、各种运动模拟器、力与力矩传感器等行业领域中的应用。
相对于串联机构，并联机构工作空间小，运动之间存在强的耦合性，控制难度较大。而如果机构的运动能实现解耦，则其工作空间将扩大，并且控制容易，可以达到更高的运动精度，对机构的运动控制、轨迹规划及标定等均具有重要意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种运动解耦的两自由度转动并联机构，该机构的动平台具有两个独立的转动自由度，并且这两个转动相互之间解耦，具有结构简单、控制容易，标定方便，动态性能优良、加工装配性好等优点。
该运动解耦的两自由度转动并联机构，包括定平台、动平台和连接定平台和动平台的两个分支组成。其特征在于：动平台通过两个分支与定平台相连接，其中第一个分支具有两个运动副，与动平台相连的运动副为转动副，与定平台相连的运动副为虎克铰，第二个分支亦具有两个运动副，与动平台相连的运动副为转动副，与定平台相连的运动副为虎克铰；与定平台相连的两个虎克铰的其中一条轴线保持共线，另外一条轴线和与动平台相连的两个转动副的轴线保持平行。
附图说明
图1为本发明运动解耦的两自由度转动并联机构示意图。
在图1中，标号1～8分别为1-定平台，2-虎克铰，3-连杆，4-转动副，5-动平台，6-转动副，7-连杆，8-虎克铰。
具体实施方式
运动解耦的两自由度转动并联机构(见图1)，由定平台1、动平台5和两个分支组成，其中，第一个分支具有转动副和虎克铰两个运动副，与动平台5相连的运动副为转动副4，与定平台1相连的运动副为虎克铰2；第二个分支亦具有转动副和虎克铰两个运动副，与动平台5相连的运动副为转动副6，与定平台1相连的运动副为虎克铰8；与定平台1相连的两个虎克铰(2，8)的其中一条轴线保持共线，另外一条轴线和与动平台5相连的转动副4以及转动副6的轴线保持平行。
本发明的运动解耦的两自由度转动并联机构，具有运动学性能优良、灵活性高、工作空间较大等特点，其运动学正反解十分简单，动平台的两个转动完全解耦，使控制极为容易、标定简单，并且节能，可广泛用于望远镜、照相机、变位机、雷达跟踪、太阳能面板、导弹发射架、火炮瞄准定位设备等。

Claims (1)

1.一种运动解耦的两自由度转动并联机构，包括定平台1、动平台5与连接定平台1和动平台5的分支等组成，其特征在于：动平台5通过两个分支与定平台1相连接，其中第一个分支具有两个运动副，与动平台5相连的运动副为转动副4，与定平台1相连的运动副为虎克铰2，第二个分支具有两个运动副，与动平台5相连的运动副为转动副6，与定平台1相连的运动副为虎克铰8；与定平台1相连的两个虎克铰(2，8)的其中一条轴线保持共线，另外一条轴线和与动平台5相连的转动副4以及转动副6的轴线保持平行。
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