专利名称：内外环嵌套动态连接过约束混联机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及机器人领域，特别是一种混联机构。
背景技术：
现有的混联机构都是针对静态固定式连接的。其中典型的由两个机构组成静态固定式连接的混联机构的组成是一个机构一般是少自由度的并联机构；另一个机构是串联或并联机构，两个机构采用固接的方式连接。根据混联机构是由并联机构和串联机构组成， 还是并联机构和并联机构组成，混联机构分为串联并联和并联并联两种。采用传统的静态固定式连接设计的混联机构，存在体积较大、耗能高、结构稳定性差等问题。
发明内容
本发明的目的在于提出一种体积小、耗能低、稳定性好的内外环嵌套动态式连接的过约束混联机构。本发明主要是采用内外环嵌套的连接方式。本发明主要由两个上平台，一个下平台以及连接上下平台的八个SPS分支，两个 RRS分支，以及中轴组成。其中，两个上平台由里到外分别是内环和外环，球铰轴承套在中轴外，内环套在球铰轴承外部，外环套在内环外部，内外环之间采用薄壁轴承连接。内环是可以旋转的，外环是不可旋转的。下平台上设有旋转环，该旋转环上下平行于上平台。上平台内环上由一个RRS分支和四个相同的SPS分支与下平台上的旋转环连接。 每个SPS分支都是双连杆，其两端之间均通过移动副连接，该双连杆的两端通过球副分别连接上平台内环和下平台上的旋转环。上述四个SPS分支按每90° —个等分布置在圆周上。RRS分支的两连杆之间通过转动副连接，该分支上端通过球副连接上平台内环，下端通过转动副连接下平台的旋转环。该分支位于内环上任意两个SPS分支中间，用于保持上下两旋转环之间的同步转动。上平台外环上由一个RRS分支和四个SPS分支与下平台相连。每个SPS分支都是单连杆，其两端之间均通过移动副连接，该分支的两端通过球副分别连接上平台外环和下平台。上述四个SPS分支按每90° —个等分布置在圆周上。RRS分支的两连杆之间通过转动副连接，该分支上端通过球副连接上平台外环，下端通过转动副连接下平台的凸台上。该分支位于外环上的任意两个SPS分支中间，用于约束不旋转环的旋转运动，使不旋转环不能旋转。本发明与现有技术相比具有如下优点可以使体积缩小到原来等效机构的一半， 降低耗能，可以将上平台接在地面固定平台上进行旋转，机构高速旋转时的稳定性高。
图1是本发明的立体示意图。图2是图1 A-A的剖面图。
具体实施例方式图1和图2所示的内外环嵌套动态式连接的过约束混联机构，其球铰轴承2套接在中轴1上，上平台内环4套在球铰轴承外部，上平台外环3套在内环外部，内环与外环通过薄壁轴承11连接，下平台7带有凸台，该凸台上设有旋转环10，四个相同的SPS分支 5都是双连杆，其两端之间均通过移动副连接，该双连杆的两端通过球副分别连接上平台内环和下平台上的旋转环。上述四个SPS分支按每90° —个等分布置在圆周上。RRS分支8 的两连杆之间通过转动副连接，该分支上端通过球副连接内环，下端通过转动副连接下平台的旋转环，该分支位于内环上两个SPS分支中间。另外四个相同的SPS分支6是单连杆，其两端之间均通过移动副连接，该连杆的两端通过球副分别连接上平台外环和下平台。上述四个SPS分支按每90° —个等分布置在圆周上。RRS分支9的两连杆之间通过转动副连接，该分支上端通过球副连接外环，下端通过转动副连接下平台的凸台上。该分支位于外环上的两个SPS分支中间。
权利要求
1. 一种内外环嵌套动态连接过约束混联机构，其由两个上平台一个下平台以及连接上下平台的分支组成，其特征在于两个上平台由里到外分别是内环和外环，球铰轴承套在中轴外，内环套在球铰轴承外部，外环套在内环外部，内外环之间采用薄壁轴承连接，内环是可以旋转的，外环是不可旋转的，下平台上设有旋转环，该旋转环上下平行于上平台；上平台内环上由一个RRS分支和四个相同的SPS分支与下平台上的旋转环连接，每个SPS分支都是双连杆，其两端之间均通过移动副连接，该双连杆的两端通过球副分别连接上平台内环和下平台上的旋转环，上述四个SPS分支按每90° —个等分布置在圆周上，RRS分支的两连杆之间通过转动副连接，该分支上端通过球副连接内环，下端通过转动副连接下平台的旋转环，该分支位于内环上任意两个SPS分支中间；上平台外环上由一个RRS分支和四个 SPS分支与下平台相连，每个SPS分支都是单连杆，其两端之间均通过移动副连接，该连杆的两端通过球副分别连接上平台外环和下平台，上述四个SPS分支按每90° —个等分布置在圆周上，RRS分支的两连杆之间通过转动副连接，该分支上端通过球副连接外环，分支下端通过转动副连接下平台的凸台上，该分支位于外环上的任意两个SPS分支中间。
全文摘要
一种内外环嵌套动态式连接的过约束混联机构，其上平台分内外环，球铰轴承套在中轴外，内环套在球铰轴承外部，外环套在内环外部，内外环之间采用薄壁轴承连接从而构成动态式连接。内环与下平台旋转环之间，由按90度一个等分圆环布置的四个SPS支链，和一保持上下旋转环同步转动的RRS支链连接。外环与下平台之间，由按90度一个等分圆环布置的四个SPS支链，和一约束外环旋转运动的RRS支链连接。本发明体积小，耗能低，机构高速旋转时的稳定性高。
文档编号B25J9/08GK102501248SQ201110381750
公开日2012年6月20日 申请日期2011年11月28日 优先权日2011年11月28日
发明者郭希娟 申请人:燕山大学