一种应用于力反馈设备的新型六自由度混联机构的制作方法

文档序号:15298733发布日期:2018-08-31 19:52阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种应用于力反馈设备的新型六自由度混联机构,其特征在于:它是由并联机构部分(1)和串联机构部分(2)组成;该并联机构部分(1)的静平台(3)固定在地面上,该串联机构部分(2)固定在动平台(10)上,转动副六(R6)的轴线在动平台(10)所确定的平面内及平面外且始终与动平台(10)较长杆所在直线平行;

所述并联机构部分(1)包括第一支链(I)、第二支链(II)、第三支链(III)、静平台(3)和动平台(10);该动平台(10)通过第一支链(I)、第二支链(II)和第三支链(III)连接到静平台(3),第一支链(I)和第二支链(II)靠前对称布置,第三支链(III)靠后布置;转动副一(R1)的轴线平行于转动副二(R2)的轴线,转动副三(R3)的轴线同时垂直于转动副一(R1)和转动副二(R2)的轴线;左连杆一(4)和右连杆一(6)在同一平面内;

该第一支链(I)的组成包括:左连杆一(4)、左连杆二(5)、转动副一(R1)、球副一(S1)和球副二(S2);该左连杆一(4)通过转动副一(R1)与静平台(3)连接,该左连杆一(4)和左连杆二(5)通过球副一(S1)相互连接,该左连杆二(5)通过球副二(S2)与动平台(10)连接;

该左连杆一(4)是直杆,一端为转动副一(R1),另一端为球副一(S1);

该左连杆二(5)是直杆,一端为球副一(S1),另一端为球副二(S2);

该转动副一(R1)是驱动副,用于安装驱动电机;

该球副一(S1)是被动副,将左连杆一(4)和左连杆二(5)连接在一起;

该球副二(S2)是被动副,将左连杆二(5)与动平台(10)连接;

该第二支链(II)的组成包括:右连杆一(6)、右连杆二(7)、转动副二(R2)、球副三(S3)和球副四(S4);该右连杆一(6)通过转动副二(R2)与静平台(3)连接,该右连杆一(6)和右连杆二(7)通过球副三(S3)相互连接,该右连杆二(7)通过球副四(S4)与动平台(10)连接;该右连杆一(6)和右连杆二(7)均是直杆,该转动副二(R2)是驱动副,该球副三(S3)和球副四(S4)为被动副;

该右连杆一(6)是直杆,一端为转动副二(R2),另一端为球副三(S3);

该右连杆二(7)是直杆,一端为球副三(S3),另一端为球副四(S4);

该转动副二(R2)是驱动副,用于安装驱动电机;

该球副三(S3)是被动副,将右连杆一(6)和右连杆二(7)连接在一起;

该球副四(S4)是被动副,将右连杆二(7)与动平台(10)连接;

该第三支链(III)的组成包括:后连杆(8)、十字轴(9)、转动副三(R3)、转动副四(R4)和转动副五(R5);该后连杆(8)通过转动副三(R3)与静平台(3)连接,该十字轴(9)与后连杆(8)通过转动副四(R4)相互连接,该十字轴(9)与动平台(10)通过转动副五(R5)相互连接;该转动副三(R3)轴线与转动副四(R4)轴线相互平行,该转动副四(R4)轴线与转动副五(R5)轴线相互垂直,该转动副四(R4)和转动副五(R5)等价于一个万向节;

该后连杆(8)是直杆,一端为转动副三(R3),另一端为转动副四(R4);

该十字轴(9)是十字形,转动副四(R4)和转动副五(R5)均在该十字轴(9)上;

该转动副三(R3)是驱动副,用于安装驱动电机;

该转动副四(R4)是被动副,将十字轴(9)和后连杆(8)连接在一起;

该转动副五(R5)是被动副,将十字轴(9)与动平台(10)连接;

该动平台(10)基本形状为十字形,分为长杆和短杆两部分,短杆和长杆固连在一起;短杆的两端通过球副二(S2)和球副四(S4)分别与左连杆二(5)和右连杆二(7)连接;长杆的一端通过转动副五(R5)与十字轴(9)连接,另一端与串联机构部分(2)连接;

该静平台(3)基本形状为等腰三角形;转动副三(R3)在由静平台(3)确定的平面上方或在平面内,转动副三(R3)在静平台(3)上的投影点到转动副一(R1)和转动副二(R2)的距离相同;

所述串联机构部分(2)包括:连杆一(11)、连杆二(12)、操作末端(13)、转动副六(R6)、转动副七(R7)和转动副八(R8);该连杆一(11)通过转动副六(R6)与动平台(10)连接,该连杆二(12)与连杆一(11)通过转动副七(R7)连接,该操作末端(13)通过转动副八(R8)与连杆二(12)连接;该转动副六(R6)、转动副七(R7)和转动副八(R8)的轴线相交于一点P;

该连杆一(11)是U字形,用于提高机械刚度;

该连杆二(12)的两端为转动副七(R7),中间为转动副八(R8);

该操作末端(13)的一端为转动副八(R8),连接到连杆二(12)上;

该转动副六(R6)是被动副,连接连杆一(11)和动平台(10);

该转动副七(R7)是被动副,连接连杆一(11)和连杆二(12);

该转动副八(R8)是被动副,连接连杆二(12)和操作末端(13)。

2.根据权利要求1所述的一种应用于力反馈设备的新型六自由度混联机构,其特征在于:所述并联机构部分(1)具有三个自由度。

3.根据权利要求1所述的一种应用于力反馈设备的新型六自由度混联机构,其特征在于:所述串联机构部分(2)具有三个自由度。

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