7 —端的转动轴线AA’与铰链8靠近静平台一端的转动轴线CC’垂直，且与连接杆4沿长度方向的对称轴轴线EE’垂直；铰链5靠近连接杆4 一端的转动轴线BB’与铰链8靠近滑块7 —端的转动轴线AA’平行，铰链5靠近动平台I 一端的转动轴线DD’与铰链5靠近连接杆4 一端的转动轴线BB’垂直。铰链8所具有的两个转动自由度可以由两个转动副组合而成，也可以是一个虎克铰，但是两个转动自由度的转动轴线AA’和CC’的方向需满足前述的约束关系；铰链5所具有的两个转动自由度可以由两个转动副组合而成，也可以是一个虎克铰，但是两个转动自由度的转动轴线BB’和DD’的方向需满足前述的约束关系。
[0023]上述实施例中，驱动装置可以包括一紧固连接在连接杆4上的伺服电机10，伺服电机10的输出端通过一滚珠丝杠副11连接滑块7。作为驱动装置的一种变形结构，其也可以包括一紧固连接在连接杆4上的通长的直线电机初级，在直线电机初级上设置一直线电机次级，直线电机次级与滑块7紧固连接。当然，在具体实施过程中，采用其它任意一种可实现相同运动功能的形式都是可以的。
[0024]本发明利用每条支链3中连接杆4与动平台I之间的两个转动自由度、滑块7与静平台2之间的两个转动自由度，以及滑块7与连接杆4之间的一个平动自由度，使动平台I能够实现相对于静平台2的空间两转动一平动运动。其中，两个转动自由度为绕图1中的X轴和y轴旋转，一个平动自由度为沿图1中z轴方向平移。同时，本发明可以采用模块化设计，可通过静平台2上的机械接口与两个正交串联移动平台配合使用，进而构成五轴联动的混联数控加工单元，其中，图1中的零件12为机床主轴，可安装刀具完成待加工件的切铣任务。
[0025]本发明仅以上述实施例进行说明，各部件的结构、设置位置及其连接都是可以有所变化的，在本发明技术方案的基础上，凡根据本发明原理对个别部件进行的改进和等同变换，均不应排除在本发明的保护范围之外。
【主权项】
1.一种具有空间两转动和一平动自由度的并联机构，其特征在于，它包括一呈等边三角形的动平台、一呈等边三角形的静平台和三个连接所述动平台与所述静平台的支链； 每一支链均包括一连接杆，所述连接杆的一端通过一具有两个转动自由度的第一铰链连接所述动平台的一个角，在每一所述连接杆的内侧均设置一直线导轨，在每一所述直线导轨上均可滑动地设置一滑块，在每一所述支链上紧固连接一用于驱动所述滑块在所述直线导轨上移动的驱动装置，每一所述滑块均通过一具有两个转动自由度的第二铰链连接所述静平台的一个角。
2.如权利要求1所述的一种具有空间两转动和一平动自由度的并联机构，其特征在于，所述静平台的三个角所在的位置均带有一缺角，三个所述缺角形成了三个均匀布置在所述静平台侧面的平台，在每一所述平台上紧固连接一 U形件，所述滑块通过上述第二铰链连接所述U形件的两个伸出端。
3.如权利要求1或2所述的一种具有空间两转动和一平动自由度的并联机构，其特征在于，所述第二铰链靠近所述静平台一端的转动轴线与所述静平台的厚度方向平行，所述第二铰链靠近所述滑块一端的转动轴线与所述第二铰链靠近所述静平台一端的转动轴线垂直，且与所述连接杆的长度方向垂直。
4.如权利要求3所述的一种具有空间两转动和一平动自由度的并联机构，其特征在于，所述第一铰链靠近所述连接杆一端的转动轴线与所述第二铰链靠近所述滑块一端的转动轴线平行，所述第一铰链靠近所述动平台一端的转动轴线与所述第一铰链靠近所述连接杆一端的转动轴线垂直。
5.如权利要求3所述的一种具有空间两转动和一平动自由度的并联机构，其特征在于，所述第二铰链为一个虎克铰或者由两个转动副组合而成。
6.如权利要求4所述的一种具有空间两转动和一平动自由度的并联机构，其特征在于，所述第一铰链为一个虎克铰或者由两个转动副组合而成。
7.如权利要求1或2或4或5或6所述一种具有空间两转动和一平动自由度的并联机构，其特征在于，所述驱动装置包括一紧固连接在所述固定架上的伺服电机，所述伺服电机的输出端通过一滚珠丝杠副连接所述滑块。
8.如权利要求3所述一种具有空间两转动和一平动自由度的并联机构，其特征在于，所述驱动装置包括一紧固连接在所述固定架上的伺服电机，所述伺服电机的输出端通过一滚珠丝杠副连接所述滑块。
9.如权利要求1或2或4或5或6所述一种具有空间两转动和一平动自由度的并联机构，其特征在于，所述驱动装置包括一紧固连接在所述固定架上的通长的直线电机初级，在所述直线电机初级上设置一直线电机次级，所述直线电机次级与所述滑块紧固连接。
10.如权利要求3所述一种具有空间两转动和一平动自由度的并联机构，其特征在于，所述驱动装置包括一紧固连接在所述固定架上的通长的直线电机初级，在所述直线电机初级上设置一直线电机次级，所述直线电机次级与所述滑块紧固连接。
【专利摘要】本发明涉及一种具有空间两转动和一平动自由度的并联机构，它包括一呈等边三角形的动平台、一呈等边三角形的静平台和三个连接所述动平台与所述静平台的支链；每一支链均包括一连接杆，所述连接杆的一端通过一具有两个转动自由度的第一铰链连接所述动平台的一个角，在每一所述连接杆的内侧均设置一直线导轨，在每一所述直线导轨上均可滑动地设置一滑块，在每一所述支链上紧固连接一用于驱动所述滑块在所述直线导轨上移动的驱动装置，每一所述滑块均通过一具有两个转动自由度的第二铰链连接所述静平台的一个角。
【IPC分类】B23Q1-48
【公开号】CN104625767
【申请号】CN201510009279
【发明人】王立平, 许华旸, 关立文, 支豫
【申请人】清华大学
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2015年1月8日