发明内容
[0004] 本发明所要解决的技术问题是克服上述背景技术的不足,提供一种不含球铰链的两转一移三自由度冗余驱动并联机构;该机构应具有运动学模型简单,易于标定控制以及便于制造安装的特点。
[0005] 本发明采用的技术方案是:
[0006] 具有双运动平台的冗余驱动三自由度并联机构,包括上下平台、机架以及并联连接在上下平台与机架之间的四个独立可伸缩的调整分支;这四个分支中:
[0007] 第一分支由依序连接在机架(1)至下平台(35)之间的第一分支移动副、第一分支第一转动副、第一分支第一连杆、第一分支第二转动副、第一分支第二连杆和第一分支万向铰组成;
[0008] 第二分支由依序连接在机架至上平台之间的第二分支移动副、第二分支第一转动副、第二分支第一连杆、第二分支第二转动副、第二分支第二连杆和第二分支万向铰组成;
[0009] 第三分支由依序连接在机架至下平台之间的第三分支移动副、第三分支第一转动副、第三分支第一连杆、第三分支第二转动副、第三分支第二连杆和第三分支万向铰组成;
[0010] 第四分支由依序连接在机架至上平台之间的第四分支移动副、第四分支第一转动副、第四分支第一连杆、第四分支第二转动副、第四分支第二连杆和第四分支万向铰组成;
[0011] 第一分支、第二分支、第三分支以及第四分支按顺时针方向环绕均布在上平台的周向;
[0012] 其特征在于:所述四个分支中的移动副均包括与导轨滑动配合的滑块;所述四个分支中移动副的驱动装置是电机带动的丝杠机构,其中配有通过螺纹配合结构驱动滑块的丝杠,导轨轴线与丝杠轴线均垂直于地面;
[0013] 固结在机架上的第一分支丝杠的轴线和固结在机架上的第三分支丝杠的轴线共面;固结在机架上的第二分支丝杠的轴线和固结在机架上的第四分支丝杠的轴线共面;且第一分支丝杠的轴线和第三分支丝杠的轴线组成的平面垂直于第二分支丝杠的轴线和第四分支丝杠的轴线组成的平面;在第一分支中,与第一滑块铰接的第一分支第一转动副轴线平行于第一分支第二转动副轴线,且垂直于第一分支丝杠轴线,第一分支万向铰的一条转动轴线与铰接第一分支第二连杆的轴线共线,另一条轴线垂直于下平台的平面;在第二分支中,与第二滑块铰接的第二分支第一转动副轴线平行于第二分支第二转动副轴线,且垂直于第二分支丝杠轴线,第二分支万向铰的一条转动轴线与铰接第二分支第二连杆的轴线共线,另一条轴线垂直于上平台的平面;在第三分支中,与第三滑块铰接的第三分支第一转动副轴线平行于第三分支第二转动副轴线,且垂直于第三分支丝杠轴线,第三万向铰的一条转动轴线与铰接第三分支第二连杆的轴线共线,另一条轴线垂直于下平台的平面;在第四分支中,与第四滑块铰接的第四分支第一转动副轴线平行于第四分支第二转动副轴线,且垂直于第四分支丝杠轴线,第四分支万向铰的一条转动轴线与铰接第四分支第二连杆的轴线共线,另一条轴线垂直于上平台的平面;上下平台通过螺柱和法兰固结为一体。
[0014] 所述四个分支中的移动副均是主动副。
[0015] 所述的铰接均采用铰接轴与铰接孔配合的铰接结构。
[0016] 在于所述下平台上配置有一个电机,电机转轴上安装一个刀具主轴头,主轴头轴线垂直于下平台平面。
[0017] 本发明的有益效果是:该三自由度机构具有两条垂直交错的转轴,两转轴的空间相对位置不变,且不含球铰,运动学模型简单,易于控制模型的建立和运动标定,便于制造安装。另外增加了第四分支,整个机构使用了冗余驱动的方式,提高了机构的刚度和承载能力,可用于并联机床场合。