【技术领域】本发明涉及机器人机构和先进制造技术领域，特别涉及一种刚柔耦合型三转动并联定位机构。
背景技术：
并联机构是一组由两个或两个以上的分支机构并联而成的机构。它的特点是所有分支机构可同时接受驱动器输入，而最终共同给出输出，在机构学上属于多路闭环机械系统。以并联机构作为传动进给机构的数控机床、机器人操作机以及由此组成的制造单元统称为并联构型装备，是近年来发展起来的一种有着广阔应用前景的新型制造装备。具有三个转动自由度的并联机构可应用到定位装置、机床附件等领域具有广阔的应用前景，众多学者对该类机构进行了研究。专利文献2012105136776公开了一种三转动自由度并联机构，该机构包括定平台、动平台以及连接定平台与动平台之间的第一分支、第二分支和第三分支。动平台包括上平台、中平台和下平台。第一、二分支内分别设有一组平面平行四边形结构，第一分支内平面平行四边形结构所在平面与第二分支内平面平行四边形结构所在平面相交，中平台、下平台上的四个铰链中心共面，且下平台上两铰链中心连线与中平台上两铰链中心连线的交点通过中平台和下平台之间的转动副的回转轴线，通过三个分支内的主动臂转动，可实现上平台、中平台和下平台的转动进而实现动平台的三维转动。该机构是通过三条刚性支链连接运动平台和固定平台，是一种纯刚性的三转动并联机构，不适应于高速运动的场合。专利文献2009100543810公开了一种解耦的三转动自由度并联机构，该机构由机架、动平台和固连在机架和动平台之间的第一运动支链、第二运动支链、第三运动支链组成，第一运动支链的三个转动副轴线汇交于动平台的中心点。该机构能够通过简单控制实现三转动运动输出，但是运动副数目较多，对零件的加工、制造、装配都有较高的要求，并且其运动输出也是刚性三转动运动方式。
技术实现要素：
本发明的目的是解决现有三转动并联式定位机构存在杆件多、运动副多、执行部分的惯性大而导致机构运行速度不高以及运动输出均为刚性输出的问题，提供一种结构简单、制造、安装容易，传动精度和运行速度高，成本低；且工作空间较大，具有刚柔耦合运动输出的三转动并联定位机构。本发明所采用的技术方案一种刚柔耦合型三转动并联定位机构，该机构由运动平台1、固定平台2和联接上述两平台的一根支撑杆3和三条驱动绳索(L1,L2,L3)组成。其中：所述的支撑杆3的一端与固定平台2垂直固连，另一端通过球副S1与运动平台1相连；所述的三条驱动绳索均布在支撑杆3周围，每条驱动绳索的一端各与运动平台的三个端点中的一个端点固定连接，另一端穿过固定平台的三个端点中上下对应的一个端点并分别与固定平台另一侧安装的一个绳轮(SL1、SL2或SL3)连接，所述绳轮分别通过减速机(J1、J2或J3)与电机(M1、M2或M3)相连。本发明的有益效果是：1、机构运动平台可实现三转动形式的运动输出。2、由于采用了绳索驱动的方式，大大减少了传统三转动并联机构的刚性支链的驱动冲击，实现了刚柔耦合的三转动并联式定位方法，从而可以实现机构的高速定位。3、机构仅含一个球副，结构简单，制造、安装容易，传动精度高，成本低；且工作空间较大，传动特性好；同时机构的运动学正、反解简单，简化了轨迹规划、控制、校正等一系列技术问题。【附图说明】图1是本发明的一种刚柔耦合三转动并联式定位机构结构示意图。图2是本发明的具体实施方式示意图。图中，1运动平台，2固定平台，3支撑杆，S1球副，L1驱动绳索1，L2驱动绳索2，L3驱动绳索3，SL1绳轮1，SL2绳轮2，SL3绳轮3，M1电机1，M2电机2，M3电机3，J1减速机1,J2减速机2,J3减速机3。以下结合本发明的实施例参照附图进行详细叙述。【具体实施方式】如图1所示，本发明提供的一种刚柔耦合型三转动并联定位机构，由运动平台1、固定平台2和联接上述两平台的一根支撑杆3和三条驱动绳索(L1,L2,L3)组成。所述的支撑杆3的一端与固定平台2垂直固连，另一端通过球副S1与运动平台2相连；所述的三条驱动绳索均布在支撑杆3周围，每条驱动绳索的一端各与运动平台的三个端点中的一个端点固定连接，另一端穿过固定平台的三个端点中上下对应的一个端点并分别与固定平台另一侧安装的一个绳轮(SL1、SL2或SL3)连接，所述绳轮分别通过减速机(J1、J2或J3)与电机(M1、M2或M3)相连。如图1、2所示，通过电机和减速机带动绳轮进行正转或者反转，三条驱动绳索牵引运动平台达到不同的位置，从而实现运动平台在工作空间内做三转动运动。