一种含有三个约束分支的两转一移低剖面并联机构的制作方法

本发明属于天线并联机构技术领域，特别是指一种含有三个约束分支的两转一移低剖面并联机构。

背景技术：

并联机构一般由基座和动平台通过多条支链连接而成，与串联机构相比，并联机构具有机构紧凑、刚度大、承载能力强、累计误差小等特点，因而广泛应用于运动模拟、运动补偿、位姿调整等领域。但是，一般少自由度并联机构很难同时具备剖面低、承载能力大、驱动分支只受拉压力的特点，这在一定程度上限制了并联机构的应用和推广。

两转一移型并联机构属于少自由度机构，一般其剖面较高、驱动分支在承受拉压力的同时还会承受弯矩，不太适合在大负载条件下使用。如3rsr型并联机构，其以转动副作为驱动副，承载能力受到极大的限制。3rps型并联机构的承载能力虽得到提升，但其剖面较高，同时驱动分支还会承受弯矩。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提出了一种含有三个约束分支的两转一移低剖面并联机构，该并联机构具有承载力大、剖面低的特点，能够实现两转一移的运动方式。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种含有三个约束分支的两转一移低剖面并联机构，包括基座和动平台；此外，还包括三个驱动分支和三个约束分支，所述驱动分支为伸缩杆，所述驱动分支和约束分支均通过各自两端的球关节分别与基座和动平台连接；初始状态下，三个驱动分支分布在等边三角形的三个顶点上，三个驱动分支相互平行并均垂直于基座和动平台，三个约束分支中的两个相互平行并垂直于第三个约束分支，三个约束分支均平行于基座和动平台。

进一步的，三个约束分支两端球关节之间的中心距离均相等。

进一步的，所述基座上设有三个支架，所述约束分支一端通过球关节与动平台连接，另一端通过球关节与基座上的一个支架连接。

进一步的，所述伸缩杆为套筒-活塞杆结构。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

1、本发明结构简单，成本低廉，易于制造实现。

2、本发明在保留并联机构承载能力强、结构紧凑、稳定性好的基础上，实现了低剖面、分支受力好的特点。

附图说明

图1为本发明实施例中并联机构的结构示意图。

图2为图1中驱动分支的结构示意图。

图3为图1中约束分支的结构示意图。

图中：1、基座，2、第一驱动分支，3、第一约束分支，4、动平台，5、第二约束分支，6、第二驱动分支，7、第三约束分支，8、第三驱动分支，9、第一球关节，10、套筒，11、活塞杆，12、第二球关节，13、第三球关节，14、约束分支杆体，15、第四球关节。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的说明。

如图1所示，一种含有三个约束分支的两转一移低剖面并联机构，其包括基座1、动平台4，以及连接基座1与动平台4的第一驱动分支2、第二驱动分支6、第三驱动分支8和第一约束分支3、第二约束分支5、第三约束分支7。初始时，三个驱动分支分布在等边三角形的三个顶点上，且三个驱动分支的轴线相互平行，并均垂直于基座1和动平台4。此外，初始状态下，三个约束分支分布在同一个平面内，且该平面平行于基座1和动平台4，其中，两个约束分支相互平行，且均垂直于第三个约束分支。

如图2所示，三个驱动分支均为sps（sphericalpair-prismaticpair-sphericalpair，球面副-移动副-球面副）结构。具体来说，每个驱动分支均包括套筒10和活塞杆11，驱动分支的两端分别设有第一球关节9和第二球关节12。

驱动分支的一端通过第一球关节9将套筒10与基座1相连，另一端通过第二球关节12将活塞杆11与动平台4相连。套筒轴线和活塞杆轴线重合，且可相对移动，构成移动副。

如图3所示，三个约束分支均为ss（sphericalpair-sphericalpair，球面副-球面副）结构。具体来说，每个约束分支均包括一根杆体14，杆体14的两端分别设有第三球关节13和第四球关节15。

三个约束分支结构相同、长度相等且固定不可调整。每个约束分支的一端通过第三球关节13与基座1上的支架相连，另一端通过第四球关节15与动平台4相连。约束分支的第一球关节中心和第二球关节中心分布在约束分支的轴线上，且各约束分支中两个球关节的中心距离均相等。

总之，本发明具有承载能力大的特点，且基座和动平台之间剖面低，驱动分支和约束分支均为二力杆，受力均匀稳定。

技术特征：

1.一种含有三个约束分支的两转一移低剖面并联机构，包括基座和动平台；其特征在于，还包括三个驱动分支和三个约束分支，所述驱动分支为伸缩杆，所述驱动分支和约束分支均通过各自两端的球关节分别与基座和动平台连接；初始状态下，三个驱动分支分布在等边三角形的三个顶点上，三个驱动分支相互平行并均垂直于基座和动平台，三个约束分支中的两个相互平行并垂直于第三个约束分支，三个约束分支均平行于基座和动平台。

2.根据权利要求1所述的一种含有三个约束分支的两转一移低剖面并联机构，其特征在于，三个约束分支两端球关节之间的中心距离均相等。

3.根据权利要求1所述的一种含有三个约束分支的两转一移低剖面并联机构，其特征在于，所述基座上设有三个支架，所述约束分支一端通过球关节与动平台连接，另一端通过球关节与基座上的一个支架连接。

4.根据权利要求1所述的一种含有三个约束分支的两转一移低剖面并联机构，其特征在于，所述伸缩杆为套筒-活塞杆结构。

技术总结
本发明公开了一种含有三个约束分支的两转一移低剖面并联机构，属于天线并联结构技术领域。其包括基座、动平台，以及连接基座与动平台的三个驱动分支和三个约束分支；三个驱动分支分布在等边三角形的三个顶点上，在初始状态下，三个驱动分支的轴线相互平行，并分别垂直于基座和动平台；三个约束分支分布在同一个平面内，其中两个约束分支相互平行且垂直于第三个约束分支。本发明三个驱动分支构型均为SPS结构，三个约束分支构型均为SS结构。本发明具有承载能力大的特点，且基座和动平台之间剖面低，驱动分支和约束分支均为二力杆，受力均匀稳定。

技术研发人员：窦玉超;段艳宾;付强;孙孟林;许海深
受保护的技术使用者：中国电子科技集团公司第五十四研究所
技术研发日：2020.08.11
技术公布日：2020.10.23