1.一种驱动关节可变的RRR并联机构支链装置,包括本体机构、驱动单元(2)和传动部分,其特征在于:
所述本体机构包括静平台(1)、转动关节Ⅰ、杆Ⅰ(6)、转动关节Ⅱ、杆Ⅱ(13)及转动关节Ⅲ,静平台(1)通过转动关节Ⅰ连接杆Ⅰ(6)的一端,杆Ⅰ(6)的另一端通过转动关节Ⅱ连接杆Ⅱ(13)的一端,杆Ⅱ(13)的另一端设置有转动关节Ⅲ;
驱动单元(2)由电机、减速器和联轴器组成,作用于转动关节Ⅰ、转动关节Ⅱ及转动关节Ⅲ;
传动部分分为三个传动组,为传动组Ⅰ、传动组Ⅱ和传动组Ⅲ,分别作用于转动关节Ⅰ、转动关节Ⅱ及转动关节Ⅲ;
通过控制各传动部分的状态,实现支链驱动模式的切换。
2.根据权利要求1所述驱动关节可变的RRR并联机构支链装置,其特征在于,
所述传动组Ⅰ为离合器Ⅰ(3),主动件与驱动单元(2)输出端连接,从动件与转动关节Ⅰ连接;
所述传动组Ⅱ由传动系统和离合器Ⅱ(10)组成,传动系统将离合器Ⅰ(3)主动件的运动传递至离合器Ⅱ(10)的主动件,离合器Ⅱ(10)的从动件与转动关节Ⅱ连接;
所述传动组Ⅲ为传动齿轮Ⅲ(11)和离合器Ⅲ(12),传动齿轮Ⅲ(11)与离合器Ⅱ(10)同轴连接,与离合器Ⅲ(12)的主动件啮合,离合器Ⅲ(12)的从动件与杆Ⅱ13连接。
3.根据权利要求2所述驱动关节可变的RRR并联机构支链装置,其特征在于,所述传动组Ⅱ中的传动系统为同步带和传动齿轮系统,或齿轮传动系统。
4.根据权利要求2所述驱动关节可变的RRR并联机构支链装置,其特征在于,所述传动组Ⅱ中的传动系统包括传动齿轮Ⅰ(4)、同步带轮Ⅰ(5)、同步带(7)、传动齿轮Ⅱ(8)和同步带轮Ⅱ(9),其中,传动齿轮Ⅰ(4)与离合器Ⅰ(3)的主动件啮合,传动齿轮Ⅰ(4)和传动齿轮Ⅱ(8)均通过轴承与杆Ⅰ(6)连接,同步带轮Ⅰ(5)与传动齿轮Ⅰ(4)同轴运动,同步带轮Ⅱ(9)与传动齿轮Ⅱ(8)同轴运动,传动齿轮Ⅱ(8)与离合器Ⅱ(10)的主动件啮合。
5.根据权利要求2所述驱动关节可变的RRR并联机构支链装置,其特征在于,所述的本体机构、驱动单元(2)、传动组Ⅰ和传动组Ⅱ连接形成支链Ⅰ,实现支链两种驱动模式切换:
驱动模式Ⅰ,离合器Ⅰ(3)吸附,离合器Ⅱ(10)分离,驱动单元(2)直接驱动转动关节Ⅰ,其余传动组上所有齿轮均空转;
驱动模式Ⅱ,离合器Ⅰ(3)分离,离合器Ⅱ(10)吸附,转动关节Ⅰ与驱动单元(2)脱离,驱动单元(2)输出力矩通过传动组Ⅱ传递到转动关节Ⅱ,实现转动关节Ⅱ的驱动。
6.根据权利要求2所述驱动关节可变的RRR并联机构支链装置,其特征在于,所述的本体机构、驱动单元(2)、传动组Ⅰ、传动组Ⅱ、传动组Ⅲ连接形成支链Ⅱ,实现支链三种驱动模式切换:
驱动模式Ⅰ,离合器Ⅰ(3)吸附,离合器Ⅱ(10)、离合器Ⅲ(12)分离,驱动单元(2)驱动转动关节Ⅰ运动;
驱动模式Ⅱ,离合器Ⅱ(10)吸附,离合器Ⅰ(3)、离合器Ⅲ(12)分离,驱动单元(2)驱动杆转动关节Ⅱ;
驱动模式Ⅲ,离合器Ⅲ(12)吸附,离合器Ⅰ(3)、离合器Ⅱ(10)分离,驱动单元(2)驱动杆Ⅱ(13)。
7.根据权利要求2所述驱动关节可变的RRR并联机构支链装置,其特征在于,
在所述杆Ⅱ(13)上添加由传动系统和离合器组成的与传动组Ⅱ形式一致的传动组Ⅳ,即在杆Ⅱ(13)转动关节Ⅱ和转动关节Ⅲ之间添加传动系统,在转动关节Ⅲ添加离合器,两个传动齿轮分别于离合器Ⅲ(12)和转动关节Ⅲ处与离合器啮合,可实现驱动转动关节Ⅲ,即驱动模式Ⅳ;
在动平台连接处添加由传动齿轮和离合器组成的与传动组Ⅱ形式一致的传动组Ⅴ,传动齿轮固定于转动关节Ⅲ处离合器上,动平台上添加与离合器Ⅲ形式一致的离合器Ⅴ,传动齿轮同离合器Ⅴ啮合驱动单元(2)直接驱动动平台,实现驱动模式Ⅴ。
8.根据权利要求7所述驱动关节可变的RRR并联机构支链装置,其特征在于,依据传动组Ⅰ、传动组Ⅱ、传动组Ⅲ的装配方式,在平面5R机构支链转动关节Ⅰ处添加传动组Ⅰ,杆Ⅰ上添加传动组Ⅱ,转动关节Ⅱ添加传动组Ⅲ,组成驱动可变的平面5R并联机构。
9.根据权利要求7所述驱动关节可变的RRR并联机构支链装置,其特征在于,依据传动组Ⅰ、传动组Ⅱ、传动组Ⅲ、传动组Ⅳ、传动组Ⅴ的装配方式,在平面3-3R并联机构支链转动关节Ⅰ处添加传动组Ⅰ,杆Ⅰ上添加传动组Ⅱ,转动关节Ⅱ添加传动组Ⅲ,杆Ⅱ(13)上添加传动组Ⅳ,动平台上添加传动组Ⅴ,组成驱动可变的平面3-3R并联机构,或多条支链组合组成各类带有RRR支链的驱动可变的并联机构。