專利名稱：內(nèi)外環(huán)嵌套動態(tài)連接過約束混聯(lián)機構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及機器人領域，特別是一種混聯(lián)機構。
背景技術：
現(xiàn)有的混聯(lián)機構都是針對靜態(tài)固定式連接的。其中典型的由兩個機構組成靜態(tài)固定式連接的混聯(lián)機構的組成是一個機構一般是少自由度的并聯(lián)機構；另一個機構是串聯(lián)或并聯(lián)機構，兩個機構采用固接的方式連接。根據(jù)混聯(lián)機構是由并聯(lián)機構和串聯(lián)機構組成， 還是并聯(lián)機構和并聯(lián)機構組成，混聯(lián)機構分為串聯(lián)并聯(lián)和并聯(lián)并聯(lián)兩種。采用傳統(tǒng)的靜態(tài)固定式連接設計的混聯(lián)機構，存在體積較大、耗能高、結構穩(wěn)定性差等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種體積小、耗能低、穩(wěn)定性好的內(nèi)外環(huán)嵌套動態(tài)式連接的過約束混聯(lián)機構。本發(fā)明主要是采用內(nèi)外環(huán)嵌套的連接方式。本發(fā)明主要由兩個上平臺，一個下平臺以及連接上下平臺的八個SPS分支，兩個 RRS分支，以及中軸組成。其中，兩個上平臺由里到外分別是內(nèi)環(huán)和外環(huán)，球鉸軸承套在中軸外，內(nèi)環(huán)套在球鉸軸承外部，外環(huán)套在內(nèi)環(huán)外部，內(nèi)外環(huán)之間采用薄壁軸承連接。內(nèi)環(huán)是可以旋轉的，外環(huán)是不可旋轉的。下平臺上設有旋轉環(huán)，該旋轉環(huán)上下平行于上平臺。上平臺內(nèi)環(huán)上由一個RRS分支和四個相同的SPS分支與下平臺上的旋轉環(huán)連接。 每個SPS分支都是雙連桿，其兩端之間均通過移動副連接，該雙連桿的兩端通過球副分別連接上平臺內(nèi)環(huán)和下平臺上的旋轉環(huán)。上述四個SPS分支按每90° —個等分布置在圓周上。RRS分支的兩連桿之間通過轉動副連接，該分支上端通過球副連接上平臺內(nèi)環(huán)，下端通過轉動副連接下平臺的旋轉環(huán)。該分支位于內(nèi)環(huán)上任意兩個SPS分支中間，用于保持上下兩旋轉環(huán)之間的同步轉動。上平臺外環(huán)上由一個RRS分支和四個SPS分支與下平臺相連。每個SPS分支都是單連桿，其兩端之間均通過移動副連接，該分支的兩端通過球副分別連接上平臺外環(huán)和下平臺。上述四個SPS分支按每90° —個等分布置在圓周上。RRS分支的兩連桿之間通過轉動副連接，該分支上端通過球副連接上平臺外環(huán)，下端通過轉動副連接下平臺的凸臺上。該分支位于外環(huán)上的任意兩個SPS分支中間，用于約束不旋轉環(huán)的旋轉運動，使不旋轉環(huán)不能旋轉。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有如下優(yōu)點可以使體積縮小到原來等效機構的一半， 降低耗能，可以將上平臺接在地面固定平臺上進行旋轉，機構高速旋轉時的穩(wěn)定性高。


圖1是本發(fā)明的立體示意圖。圖2是圖1 A-A的剖面圖。
具體實施例方式圖1和圖2所示的內(nèi)外環(huán)嵌套動態(tài)式連接的過約束混聯(lián)機構，其球鉸軸承2套接在中軸1上，上平臺內(nèi)環(huán)4套在球鉸軸承外部，上平臺外環(huán)3套在內(nèi)環(huán)外部，內(nèi)環(huán)與外環(huán)通過薄壁軸承11連接，下平臺7帶有凸臺，該凸臺上設有旋轉環(huán)10，四個相同的SPS分支 5都是雙連桿，其兩端之間均通過移動副連接，該雙連桿的兩端通過球副分別連接上平臺內(nèi)環(huán)和下平臺上的旋轉環(huán)。上述四個SPS分支按每90° —個等分布置在圓周上。RRS分支8 的兩連桿之間通過轉動副連接，該分支上端通過球副連接內(nèi)環(huán)，下端通過轉動副連接下平臺的旋轉環(huán)，該分支位于內(nèi)環(huán)上兩個SPS分支中間。另外四個相同的SPS分支6是單連桿，其兩端之間均通過移動副連接，該連桿的兩端通過球副分別連接上平臺外環(huán)和下平臺。上述四個SPS分支按每90° —個等分布置在圓周上。RRS分支9的兩連桿之間通過轉動副連接，該分支上端通過球副連接外環(huán)，下端通過轉動副連接下平臺的凸臺上。該分支位于外環(huán)上的兩個SPS分支中間。
權利要求
1. 一種內(nèi)外環(huán)嵌套動態(tài)連接過約束混聯(lián)機構，其由兩個上平臺一個下平臺以及連接上下平臺的分支組成，其特征在于兩個上平臺由里到外分別是內(nèi)環(huán)和外環(huán)，球鉸軸承套在中軸外，內(nèi)環(huán)套在球鉸軸承外部，外環(huán)套在內(nèi)環(huán)外部，內(nèi)外環(huán)之間采用薄壁軸承連接，內(nèi)環(huán)是可以旋轉的，外環(huán)是不可旋轉的，下平臺上設有旋轉環(huán)，該旋轉環(huán)上下平行于上平臺；上平臺內(nèi)環(huán)上由一個RRS分支和四個相同的SPS分支與下平臺上的旋轉環(huán)連接，每個SPS分支都是雙連桿，其兩端之間均通過移動副連接，該雙連桿的兩端通過球副分別連接上平臺內(nèi)環(huán)和下平臺上的旋轉環(huán)，上述四個SPS分支按每90° —個等分布置在圓周上，RRS分支的兩連桿之間通過轉動副連接，該分支上端通過球副連接內(nèi)環(huán)，下端通過轉動副連接下平臺的旋轉環(huán)，該分支位于內(nèi)環(huán)上任意兩個SPS分支中間；上平臺外環(huán)上由一個RRS分支和四個 SPS分支與下平臺相連，每個SPS分支都是單連桿，其兩端之間均通過移動副連接，該連桿的兩端通過球副分別連接上平臺外環(huán)和下平臺，上述四個SPS分支按每90° —個等分布置在圓周上，RRS分支的兩連桿之間通過轉動副連接，該分支上端通過球副連接外環(huán)，分支下端通過轉動副連接下平臺的凸臺上，該分支位于外環(huán)上的任意兩個SPS分支中間。
全文摘要
一種內(nèi)外環(huán)嵌套動態(tài)式連接的過約束混聯(lián)機構，其上平臺分內(nèi)外環(huán)，球鉸軸承套在中軸外，內(nèi)環(huán)套在球鉸軸承外部，外環(huán)套在內(nèi)環(huán)外部，內(nèi)外環(huán)之間采用薄壁軸承連接從而構成動態(tài)式連接。內(nèi)環(huán)與下平臺旋轉環(huán)之間，由按90度一個等分圓環(huán)布置的四個SPS支鏈，和一保持上下旋轉環(huán)同步轉動的RRS支鏈連接。外環(huán)與下平臺之間，由按90度一個等分圓環(huán)布置的四個SPS支鏈，和一約束外環(huán)旋轉運動的RRS支鏈連接。本發(fā)明體積小，耗能低，機構高速旋轉時的穩(wěn)定性高。
文檔編號B25J9/08GK102501248SQ201110381750
公開日2012年6月20日 申請日期2011年11月28日 優(yōu)先權日2011年11月28日
發(fā)明者郭希娟 申請人:燕山大學