一种四维并联机构的制作方法

本发明涉及一种并联机构，尤其是涉及一种四维并联机构。

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。

cn105108734a公开了一种三转一移完全各向同性并联机器人机构，目的是提供一种一维移动和三维转动四自由度运动输入与输出完全一一对应的并联机构，包括定平台、动平台)以及连接定平台与动平台之间的三条支链，所述支链i是由一个移动副和三个转动副及连杆组成，支链ii是由四个轴线垂直的或平行的转动副和一个移动副以及连接它们的4个连杆连接组成。支链iii是由四个转动副和一个移动副以及5个连杆构成。所述构件是l型结构为支链一、二共用连杆。三个支链中四个驱动运动副分别为移动副、转动副实现了一维移动和三维转动四自由度运动输入与输出完全一一对应，具有成本低、运动学和力传递性能良好等优点，可应用于并联机器人、并联机床、微动机器人等场合，但该机构仅含有三个分支，刚度较低，承载能力弱。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种四维并联机构，具有刚度高，承载能力强的优点，能够实现一维移动和三维转动。

本发明提供了一种四维并联机构，该四维并联机构具有第一支链、第二支链、第三支链、第四支链、动平台，其中，第一支链、第二支链、第三支链具有完全相同的结构，均包括第一导轨、第一支座、第一连杆，其中，第一导轨和第一支座通过滑动副连接，第一支座和第一连杆通过虎克铰连接，第一连杆与动平台通过球副连接；第四支链包括第二导轨、第二支座、第二连杆、第三连杆，其中，第二导轨和第二支座通过滑动副连接，第二支座和第二连杆通过转动副连接，第二连杆和第三连杆通过转动副连接，第三连杆与动平台通过转动副连接。

在一些实施例中，第二连杆和第三连杆呈现圆弧形。

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

在一些实施例中，第四支链中的所有转动副轴线相交于同一点。

综上所述，本发明的优点在于，该并联机构能够实现一维移动和三维转动，具有刚度高，承载能力强的优点。

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四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，该种四维并联机构具有第一支链、第二支链、第三支链、第四支链、动平台8，其中，第一支链、第二支链、第三支链具有完全相同的结构，均包括第一导轨1、第一支座2、第一连杆3，其中，第一导轨1和第一支座2通过滑动副连接，第一支座2和第一连杆3通过虎克铰连接，第一连杆3与动平台8通过球副连接；第四支链包括第二导轨4、第二支座5、第二连杆6、第三连杆7，其中，第二导轨4和第二支座5通过滑动副连接，第二支座5和第二连杆6通过转动副连接，第二连杆6和第三连杆7通过转动副连接，第三连杆7与动平台8通过转动副连接。

第二连杆6和第三连杆7呈现圆弧形。

第四支链中的所有转动副轴线相交于同一点。

优选地，第一支链、第二支链、第三支链、第四支链与动平台8的连接点，均匀分布在动平台8的周围。

上述的并联机构具有刚度高，承载能力强的优点，能够实现一维移动和三维转动。

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：

1.一种四维并联机构，其特征在于，所述的四维并联机构具有第一支链、第二支链、第三支链、第四支链、动平台，其中，第一支链、第二支链、第三支链具有完全相同的结构，均包括第一导轨、第一支座、第一连杆，其中，第一导轨和第一支座通过滑动副连接，第一支座和第一连杆通过虎克铰连接，第一连杆与动平台通过球副连接；第四支链包括第二导轨、第二支座、第二连杆、第三连杆，其中，第二导轨和第二支座通过滑动副连接，第二支座和第二连杆通过转动副连接，第二连杆和第三连杆通过转动副连接，第三连杆与动平台通过转动副连接。

2.如权利要求1所述的一种四维并联机构，其特征在于，第二连杆和第三连杆呈现圆弧形。

3.如权利要求1所述的一种四维并联机构，其特征在于，第一支链、第二支链、第三支链、第四支链与动平台的连接点，均匀分布在动平台的周围。

4.如权利要求1所述的一种四维并联机构，其特征在于，第四支链中的所有转动副轴线相交于同一点。

技术总结
本发明适用于并联机构技术领域，提供了一种四维并联机构，具有第一支链、第二支链、第三支链、第四支链、动平台，其中，第一支链、第二支链、第三支链具有完全相同的结构，均包括第一导轨、第一支座、第一连杆，其中，第一导轨和第一支座通过滑动副连接，第一支座和第一连杆通过虎克铰连接，第一连杆与动平台通过球副连接；第四支链包括第二导轨、第二支座、第二连杆、第三连杆，其中，第二导轨和第二支座通过滑动副连接，第二支座和第二连杆通过转动副连接，第二连杆和第三连杆通过转动副连接，第三连杆与动平台通过转动副连接。该并联机构具有刚度高，承载能力强的优点，能够实现一维移动和三维转动。

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