一种六维并联机构的制作方法

本发明涉及一种并联机构，尤其是涉及一种六维并联机构。

背景技术：

并联机器人机构为空间多自由度多环闭链，具有刚度大、承载能力大、累积误差小、动态性能好、结构紧凑等特点，广泛应用于军事领域中的潜艇、空间飞行器的对接装置与姿态控制器、生物医学工程中的细胞操作机器人、微外科手术机器人、大型射电天文望远镜的姿态调整装置等方面。

六维运动的并联机构的每个支链具有六个独立的自由度，或者说每个支链都必须能生成一个六维的位移群。因此，在stewart六自由度并联机构的基础上，改变分支中运动副的种类、排列顺序以及方向等，同时保持分支的六个独立自由度，即可得到新的六自由度并联机构机型。如cn104476566a中，提出了一种含绳驱动关节的三支链六自由度并联机构，涉及机器人机构学、医疗器械、定位装置等领域。该并联机构由运动平台、固定平台和联接上述两个平台的三条运动支链组成，每条运动支链由固定平台到运动平台均由驱动电机和减速机装置、绳轮、驱动绳、绳驱动转动关节、绳驱动直线关节和球铰链组成。相对于目前已有的六自由度并联机构，本发明的机构其驱动装置为绳驱动的转动关节和绳驱动的直线关节，由于采用绳驱动方式，一方面可以将所有的牵引电机置于固定平台大大降低机构本身负载，从而提高机构的传动性能；另一方面通过绳驱动可以有效减少机构运动的颤振，这对拓展并联机构在医疗器械、定位装置等领域内的应用具有重要的现实意义。

但，传统的六维运动的并联机构的支链大多对称分布排列，且所需驱动较多，控制方法复杂，或者产生的运动形式相对较少。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种六维并联机构，具有非对称结构，且所需驱动较少，控制方法简单，产生的运动形式较多。

本发明提供了一种六维并联机构，具有第一支链、第二支链、第三支链、第四支链、第五支链、动平台和静平台，其中，第一支链、第二支链、第三支链、第四支链具有完全相同的结构，均包括第一连杆、第二连杆、第二连杆，其中，第一连杆和静平台通过第一转动副连接，第一连杆和第二连杆通过第二转动副连接，第二连杆和第二连杆通过第一虎克铰连接，第二连杆与动平台通过第三转动副连接；第五支链包括第四连杆、第五连杆，其中，第四连杆和静平台通过第四转动副连接，第四连杆和第五连杆通过第二虎克铰连接，第五连杆与动平台通过第五转动副连接。

在一些实施例中，第一支链、第二支链、第三支链、第四支链的第一虎克铰中的轴线之一与第三转动副的轴线相交于同一点。

在一些实施例中，第一支链、第二支链、第三支链、第四支链、第五支链与动平台的连接点，在动平台上均匀分布。

综上所述，本发明的优点在于，该并联机构具有非对称结构，且所需驱动较少，控制方法简单，产生的运动形式较多。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供一种六维并联机构的示意图。

具体实施方式

以下的说明提供了许多不同的实施例、或是例子，用来实施本发明的不同特征。以下特定例子所描述的元件和排列方式，仅用来精简的表达本发明，其仅作为例子，而并非用以限制本发明。例如，第一特征在一第二特征上或上方的结构的描述包括了第一和第二特征之间直接接触，或是以另一特征设置于第一和第二特征之间，以至于第一和第二特征并不是直接接触。

于此使用的空间上相关的词汇，例如上方或下方等，仅用以简易描述附图上的一元件或一特征相对于另一元件或特征的关系。除了附图上描述的方位外，包括于不同的方位使用或是操作的装置。

附图中的形状、尺寸、厚度、以及倾斜的角度可能为了清楚说明的目的而未依照比例绘制或是被简化，仅提供说明之用。

如图1所示，该种六维并联机构具有第一支链、第二支链、第三支链、第四支链、第五支链、动平台2和静平台1，其中，第一支链、第二支链、第三支链、第四支链具有完全相同的结构，均包括第一连杆2、第二连杆3、第二连杆4，其中，第一连杆2和静平台1通过第一转动副连接，第一连杆2和第二连杆3通过第二转动副连接，第二连杆3和第二连杆4通过第一虎克铰连接，第二连杆4与动平台2通过第三转动副连接；第五支链包括第四连杆5、第五连杆6，其中，第四连杆5和静平台1通过第四转动副连接，第四连杆5和第五连杆6通过第二虎克铰连接，第五连杆6与动平台2通过第五转动副连接。

优选地，第一支链、第二支链、第三支链、第四支链的第一虎克铰中的轴线之一与第三转动副的轴线相交于同一点，即图中的o点。

第一支链、第二支链、第三支链、第四支链、第五支链与动平台2的连接点，在动平台2上均匀分布。

上述的并联机构能够实现三维移动和三维转动，具有非对称结构，且所需驱动较少，控制方法简单，产生的运动形式较多。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种六维并联机构，其特征在于，所述的六维并联机构具有第一支链、第二支链、第三支链、第四支链、第五支链、动平台和静平台，其中，第一支链、第二支链、第三支链、第四支链具有完全相同的结构，均包括第一连杆、第二连杆、第二连杆，其中，第一连杆和静平台通过第一转动副连接，第一连杆和第二连杆通过第二转动副连接，第二连杆和第二连杆通过第一虎克铰连接，第二连杆与动平台通过第三转动副连接；第五支链包括第四连杆、第五连杆，其中，第四连杆和静平台通过第四转动副连接，第四连杆和第五连杆通过第二虎克铰连接，第五连杆与动平台通过第五转动副连接。

2.如权利要求1所述的一种六维并联机构，其特征在于，第一支链、第二支链、第三支链、第四支链的第一虎克铰中的轴线之一与第三转动副的轴线相交于同一点。

3.如权利要求1所述的一种六维并联机构，其特征在于，第一支链、第二支链、第三支链、第四支链、第五支链与动平台的连接点，在动平台上均匀分布。

技术总结
本发明适用于并联机构技术领域，提供了一种六维并联机构，具有第一支链、第二支链、第三支链、第四支链、第五支链、动平台和静平台，其中，第一支链、第二支链、第三支链、第四支链具有完全相同的结构，均包括第一连杆、第二连杆、第二连杆，其中第一连杆和静平台通过第一转动副连接，第一连杆和第二连杆通过第二转动副连接，第二连杆和第二连杆通过第一虎克铰连接，第二连杆与动平台通过第三转动副连接；第五支链包括第四连杆、第五连杆，其中，第四连杆和静平台通过第四转动副连接，第四连杆和第五连杆通过第二虎克铰连接，第五连杆与动平台通过第五转动副连接。该并联机构具有非对称结构且所需驱动少，控制方法简单，产生的运动形式较多。

技术研发人员：不公告发明人
受保护的技术使用者：西安智星语知识产权服务有限公司
技术研发日：2019.12.21
技术公布日：2021.06.22