《两自由度空间转动并联机构.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《两自由度空间转动并联机构.pdf（22页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、10申请公布号CN102079090A43申请公布日20110601CN102079090ACN102079090A21申请号201110031919322申请日20110128B25J9/0820060171申请人北京航空航天大学地址100191北京市海淀区学院路37号72发明人于靖军东昕李守忠宗光华74专利代理机构北京永创新实专利事务所11121代理人李有浩54发明名称两自由度空间转动并联机构57摘要本发明公开了一种两自由度空间转动并联机构，该并联机构包括有A主动支链1、B主动支链2、被动支链3和动平台组件4。A主动支链1的D连杆104连接在动平台组件4的B滚珠轴承和D滚珠轴承上，B主动支。
2、链2的H连杆204连接在动平台组件4的A滚珠轴承和E滚珠轴承上，被动支链3的L连杆304连接在动平台组件4的A滚珠轴承上。本发明并联机构采用具有虚拟转动中心的平行四杆机构为驱动并增加一条末端连杆，不仅增大了并联机构的可操作空间，而且极大的提高了机构的刚度。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书4页说明书7页附图10页CN102079094A1/4页21一种两自由度空间转动并联机构，其特征在于该并联机构包括有A主动支链1、B主动支链2、被动支链3和动平台组件4；A主动支链1包括有A连杆101、B连杆102、C连杆103、D连杆104、A基座105、B基座106、。
3、A销轴107、B销轴108、C销轴109、A连接轴110、A十字轴111、A伺服电机112和A联轴器113；其中，A连杆101和B连杆102的结构相同；A销轴107、B销轴108和C销轴109的结构相同；A基座105和B基座106的结构相同；A连杆101为叉形结构，且叉形端设有两个支臂，两个支臂的端部设有第一通孔101A和第二通孔101B，该第一通孔101A和第二通孔101B用于A销轴107通过；A连杆101的另一端设有第三通孔101C，该第三通孔101C用于A连接轴110通过；A连杆101的叉形端通过A销轴107与C连杆103的另一端连接，A连杆101的另一端通过A连接轴110与A基座105。
4、连接；B连杆102为叉形结构，且叉形端设有两个支臂，两个支臂的端部设有第四通孔102A和第五通孔102B，该第四通孔102A和第五通孔102B用于B销轴108通过；B连杆102的另一端设有第六通孔102C，该第六通孔102C用于C销轴109通过；B连杆102的叉形端通过B销轴108与C连杆103的摆转副支点处连接，B连杆102的另一端通过C销轴109与B基座106连接；C连杆103为叉形结构，且叉形端设有两个支臂，两个支臂的端部设有第七通孔103A和第八通孔103B，该第七通孔103A和第八通孔103B用于A十字轴111中的横向轴向轴通过；C连杆103的另一端设有第九通孔103C，该第九通孔1。
5、03C用于A销轴107通过；C连杆103的叉形端通过A十字轴111中的横向轴向轴与D连杆104的一端连接，C连杆103的另一端通过A销轴107与A连杆101的叉形端连接；C连杆103的摆转副支点处设有第十通孔103D，该第十通孔103D用于B销轴108通过，通过B销轴108实现B连杆102的叉形端与C连杆103的摆转副支点处连接；D连杆104为双叉形结构，D连杆104的大叉形端设有两个支臂，两个支臂的端部设有第十一通孔104A和第十二通孔104B，该第十一通孔104A和第十二通孔104B用于A十字轴111中的纵向轴向轴通过；D连杆104的小叉形端设有两个支臂，两个支臂的端部设有第十三通孔104。
6、C和第十四通孔104D，该第十三通孔104C和第十四通孔104D套接在动平台组件4的动平台421上；A基座105为U形结构，A基座105的两个支撑臂上设有第十五通孔105A和第十六通孔105B，该第十五通孔105A和第十六通孔105B用于A连接轴110通过，A基座105的两个支撑臂通过A连接轴110实现与A连杆101的另一端连接；B基座106为U形结构，B基座106的两个支撑臂上设有第十七通孔106A和第十八通孔106B，该第十七通孔106A和第十八通孔106B用于C销轴109通过，B基座106的两个支撑臂通过C销轴109实现与B连杆102的另一端连接；A伺服电机112的输出轴连接在A联轴器1。
7、13的一端，A联轴器113的另一端连接在A连接轴110的一端上，A连接轴110的另一端顺次穿过第十五通孔105A、第三通孔101C、第十六通孔105B后连接一螺母；B主动支链2包括有E连杆201、F连杆202、G连杆203、H连杆204、C基座权利要求书CN102079090ACN102079094A2/4页3205、D基座206、E销轴207、F销轴208、G销轴209、B连接轴210、B十字轴211、B伺服电机212和B联轴器213；其中，E连杆201和F连杆202的结构相同；E销轴207、F销轴208和G销轴209的结构相同；C基座205和D基座206的结构相同；B连杆201为叉形结构，。
8、且叉形端设有两个支臂，两个支臂的端部设有第十九通孔201A和第二十通孔201B，该第十九通孔201A和第二十通孔201B用于E销轴207通过；B连杆201的另一端设有第二十一通孔201C，该第二十一通孔201C用于B连接轴210通过；B连杆201的叉形端通过E销轴207与G连杆203的另一端连接，E连杆201的另一端通过B连接轴210与C基座205连接；F连杆202为叉形结构，且叉形端设有两个支臂，两个支臂的端部设有第二十二通孔202A和第五通孔102B，该第四通孔102A和第五通孔102B用于F销轴208通过；F连杆202的另一端设有第二十四通孔202C，该第二十四通孔202C用于G销轴20。
9、9通过；F连杆202的叉形端通过F销轴208与G连杆203的摆转副支点处连接，F连杆202的另一端通过G销轴209与D基座206连接；G连杆203为叉形结构，且叉形端设有两个支臂，两个支臂的端部设有第二十五通孔203A和第二十六通孔203B，该第二十五通孔203A和第二十六通孔203B用于B十字轴211中的横向轴向轴通过；G连杆203的另一端设有第二十七通孔203C，该第二十七通孔203C用于E销轴207通过；G连杆203的叉形端通过B十字轴211中的横向轴向轴与H连杆204的一端连接，G连杆203的另一端通过E销轴207与E连杆201的叉形端连接；G连杆203的摆转副支点处设有第二十八通孔2。
10、03D，该第二十八通孔203D用于F销轴208通过，通过F销轴208实现F连杆202的叉形端与G连杆203的摆转副支点处连接；H连杆204为双叉形结构，H连杆204的大叉形端设有两个支臂，两个支臂的端部设有第二十九通孔204A和第三十通孔204B，该第二十九通孔204A和第三十通孔204B用于B十字轴211中的纵向轴向轴通过；H连杆204的小叉形端设有两个支臂，两个支臂的端部设有第三十一通孔204C和第三十二通孔204D，该第三十一通孔204C和第三十二通孔204D套接在动平台组件4的动平台421上；C基座205为U形结构，C基座205的两个支撑臂上设有第三十三通孔205A和第三十四通孔205。
11、B，该第三十三通孔205A和第三十四通孔205B用于B连接轴210通过，C基座205的两个支撑臂通过B连接轴210实现与E连杆201的另一端连接；D基座206为U形结构，D基座206的两个支撑臂上设有第三十五通孔206A和第三十六通孔206B，该第三十五通孔206A和第三十六通孔206B用于G销轴209通过，D基座206的两个支撑臂通过G销轴209实现与F连杆202的另一端连接；B伺服电机212的输出轴连接在B联轴器213的一端，B联轴器213的另一端连接在B连接轴210的一端上，B连接轴210的另一端顺次穿过第三十三通孔205A、第二十一通孔201C、第三十四通孔205B后连接一螺母；被动支。
12、链3包括有I连杆301、J连杆302、K连杆303、L连杆304、E基座305、F基座306、I销轴307、J销轴308、K销轴309、L连接轴310、C十字轴311；其中，I连杆301和J连杆302的结构相同；I销轴307、J销轴308和K销权利要求书CN102079090ACN102079094A3/4页4轴309的结构相同；E基座305和F基座306的结构相同；I连杆301为叉形结构，且叉形端设有两个支臂，两个支臂的端部设有第三十七通孔301A和第三十八通孔301B，该第三十七通孔301A和第三十八通孔301B用于I销轴307通过；I连杆301的另一端设有第三十九通孔301C，该第三十九。
13、通孔301C用于L连接轴310通过；I连杆301的叉形端通过I销轴307与K连杆303的另一端连接，I连杆301的另一端通过L连接轴310与E基座305连接；J连杆302为叉形结构，且叉形端设有两个支臂，两个支臂的端部设有第四十通孔302A和第四十一通孔302B，该第四十通孔302A和第四十一通孔302B用于J销轴308通过；J连杆302的另一端设有第四十二通孔302C，该第四十二通孔302C用于K销轴309通过；J连杆302的叉形端通过J销轴308与K连杆303的摆转副支点处连接，J连杆302的另一端通过K销轴309与F基座306连接；K连杆303为叉形结构，且叉形端设有两个支臂，两个支臂的。
14、端部设有第四十二通孔303A和第四十四通孔303B，该第四十二通孔303A和第四十四通孔303B用于C十字轴311中的横向轴向轴通过；K连杆303的另一端设有第四十五通孔303C，该第四十五通孔303C用于I销轴307通过；K连杆303的叉形端通过C十字轴311中的横向轴向轴与L连杆304的一端连接，K连杆303的另一端通过I销轴307与I连杆301的叉形端连接；K连杆303的摆转副支点处设有第四十六通孔303D，该第四十六通孔303D用于J销轴308通过，通过J销轴308实现J连杆302的叉形端与K连杆303的摆转副支点处连接；L连杆304为双叉形结构，L连杆304的大叉形端设有两个支臂，两。
15、个支臂的端部设有第四十七通孔304A和第四十八通孔304B，该第四十七通孔304A和第四十八通孔304B用于C十字轴311中的纵向轴向轴通过；L连杆304的小叉形端设有两个支臂，两个支臂的端部设有第四十九通孔304C和第五十通孔304D，该第四十九通孔304C和第五十通孔304D套接在动平台组件4的动平台421上；E基座305为U形结构，E基座305的两个支撑臂上设有第五十一通孔305A和第五十二通孔305B，该第五十一通孔305A和第五十二通孔305B用于L连接轴310通过，E基座305的两个支撑臂通过L连接轴310实现与I连杆301的另一端连接；F基座306为U形结构，F基座306的两个支。
16、撑臂上设有第五十三通孔306A和第五十四通孔306B，该第五十三通孔306A和第五十四通孔306B用于K销轴309通过，F基座306的两个支撑臂通过K销轴309实现与J连杆302的另一端连接；动平台组件4包括有动平台421、端盖422、锁紧螺母423、A滚珠轴承401、B滚珠轴承402、C滚珠轴承403、D滚珠轴承404、E滚珠轴承405、A滑动轴承411、B滑动轴承412、C滑动轴承413、D滑动轴承414、E滑动轴承415和F滑动轴承416；动平台组件4中的六个滑动轴承与五个滚珠轴承相间分布套接在动平台421的圆柱421A上，然后在圆柱421A的端部套接上端盖422，并用锁紧螺母423锁紧。
17、；动平台组件4与A主动支链组件1、B主动支链组件2和被动支链组件3的连接为C滚珠轴承403的外圈套接在被动支链3的L连杆304一端的第四十九通孔权利要求书CN102079090ACN102079094A4/4页5304C内；B滚珠轴承402的外圈套接在A主动支链1的D连杆104一端的第十三通孔104C内；D滚珠轴承404的外圈套接在A主动支链1的D连杆104一端的第十四通孔104D内；A滚珠轴承401的外圈套接在B主动支链2的H连杆204一端的第三十一通孔204C内；E滚珠轴承405的外圈套接在B主动支链2的H连杆204一端的第三十二通孔204D内；动平台组件4通过五个滚珠轴承分别套接在A主动。
18、支链1、B主动支链2和被动支链3的末端连杆，即D连杆104、H连杆204和L连杆304的第十三通孔104C、第十四通孔104D、第三十一通孔204C、第三十二通孔204D、第四十九通孔304C内，在A伺服电机112、B伺服电机212的驱动下，实现A主动支链1和B主动支链2为驱动，被动支链3为跟随运动的并联机构。2根据权利要求1所述的两自由度空间转动并联机构，其特征在于A连杆101、B连杆102、C连杆103、E连杆201、F连杆202、G连杆203、I连杆301、J连杆302和K连杆303的结构相同；故A连杆101、B连杆102和C连杆103的连接构成了A平行四杆机构，E连杆201、F连杆20。
19、2和G连杆203的连接构成了B平行四杆机构，I连杆301、J连杆302和K连杆303的连接构成了C平行四杆机构；故C连杆103与D连杆104之间采用A十字轴111的连接构成了A虎克铰，G连杆203与H连杆204之间采用B十字轴211的连接构成了B虎克铰，G连杆303与L连杆304之间采用C十字轴311的连接构成了C虎克铰。3根据权利要求1所述的两自由度空间转动并联机构，其特征在于该并联机构加工材料为铜。4根据权利要求1所述的两自由度空间转动并联机构，其特征在于A十字轴111、B十字轴211和C十字轴311上套接滚珠轴承。5根据权利要求1所述的两自由度空间转动并联机构，其特征在于A主动支链1和B。
20、主动支链2具有一个转动自由度，其动力采用伺服电机或者舵机驱动的形式。6根据权利要求1所述的两自由度空间转动并联机构，其特征在于该并联机构的虚拟转动中心点O是AB转动副轴线、CD转动副轴线、EF转动副轴线和GH动平台中心线之间的交点。权利要求书CN102079090ACN102079094A1/7页6两自由度空间转动并联机构技术领域0001本发明涉及一种属于机器人的并联机构，更特别地说，是指一种两自由度空间转动并联机构。背景技术0002并联机构具有刚度大、负荷自重比高等传统的串联机构所没有的优点，近年来成为了国际上机构学研究的热点。两自由度并联机构由于结构简单、工作空间大、设计与控制简单的优势，。
21、常常被用于带负载的空间指向，其负载可以是摄像器材，激光，雷达天线等等。发明内容0003本发明的目的是提供一种两自由度空间转动并联机构，该机构采用具有虚拟转动中心的平行四杆机构为驱动并增加一条运动支链，不仅增大了机构的可操作空间，而且极大的提高了机构的刚度。三条支链的转动副轴线和动平台的中心线相交于虚拟转动中心O。0004本发明的一种两自由度空间转动并联机构，该并联机构包括有A主动支链1、B主动支链2、被动支链3和动平台组件4。A主动支链1的D连杆104连接在动平台组件4的B滚珠轴承和D滚珠轴承上，B主动支链2的H连杆204连接在动平台组件4的A滚珠轴承和E滚珠轴承上，被动支链3的L连杆304连。
22、接在动平台组件4的A滚珠轴承上。0005本发明两自由度空间转动并联机构的优点0006采用两条主动支链带动一个被动支链，提高了并联机构的刚度。0007三个支链A主动支链、B主动支链和被动支链均采用一个平行四连杆机构、一个虎克铰和一个末端连杆的设计思想，使得整个并联机构具有机构紧凑、刚度高、制造成本低、运动学解简单易于控制。0008并联机构的虚拟转动中心O设置在以虎克铰转动轴线和以动平台的中心线上，保证了并联机构在运动时的转动精度。0009本发明的并联机构能够适用于并联机器人，并联机床，医疗器材和指向机构等场合。更佳广泛适用于执行器末端平台以及医疗器械、模拟器、机器人关节等。附图说明0010图1是。
23、本发明两自由度空间转动并联机构的结构图。0011图1A是本发明动平台与三个支链的连杆的连接图。0012图1B是本发明两自由度空间转动并联机构绕虚拟转动中心点O运动的简示图。0013图2是本发明A主动支链的结构图。0014图2A是本发明A主动支链的分解图。0015图2B是本发明B主动支链的结构图。0016图2C是本发明B主动支链的分解图。说明书CN102079090ACN102079094A2/7页70017图3是本发明被动支链的结构图。0018图3A是本发明被动支链的分解图。0019图4是本发明动平台的结构图。0020图4A是本发明动平台的分解图。0021图中1A主动支链101A连杆101A第。
24、一通孔101B第二通孔0022101C第三通孔102B连杆102A第四通孔102B第五通孔102C第六通孔0023103C连杆103A第七通孔103B第八通孔103C第九通孔103D第十通孔0024104D连杆104A第十一通孔104B第十二通孔104C第十三通孔104D第十四通孔0025105A基座105A第十五通孔105B第十六通孔106B基座106A第十七通孔0026106B第十八通孔107A销轴108B销轴109C销轴110A连接轴0027111A十字轴112A伺服电机113A联轴器2B主动支链201E连杆0028201A第十九通孔201B第二十通孔201C第二十一通孔202F连杆00。
25、29202A第二十二通孔202B第二十三通孔202C第二十四通孔0030203G连杆203A第二十五通孔203B第二十六通孔0031203C第二十七通孔203D第二十八通孔204H连杆0032204A第二十九通孔204B第三十通孔204C第三十一通孔0033204D第三十二通孔205C基座205A第三十三通孔0034205B第三十四通孔206D基座206A第三十五通孔0035206B第三十六通孔207E销轴208F销轴0036209G销轴210B连接轴211B十字轴0037212B伺服电机213B联轴器3被动支链0038301I连杆301A第三十七通孔301B第三十八通孔0039301C第三十。
26、九通孔302J连杆302A第四十通孔0040302B第四十一通孔302C第四十二通孔303K连杆0041303A第四十三通孔303B第四十四通孔303C第四十五通孔0042303D第四十六通孔304L连杆304A第四十七通孔0043304B第四十八通孔304C第四十九通孔305E基座0044305A第五十一通孔305B第五十二通孔306F基座0045306A第五十三通孔306B第五十四通孔307I销轴0046308J销轴309K销轴310L销轴311C十字轴4动平台组件0047401A滚珠轴承402B滚珠轴承403C滚珠轴承404D滚珠轴承405E滚珠轴承0048411A滑动轴承412B滑动轴。
27、承413C滑动轴承414D滑动轴承415E滑动轴承0049416F滑动轴承421动平台422端盖423锁紧螺母具体实施方式0050下面将结合附图对本发明做进一步的详细说明。0051参见图1所示，本发明的一种属于机器人的两自由度空间转动并联机构，该并联机构包括有A主动支链1、B主动支链2、被动支链3和动平台组件4。本发明并联机构采用铜材料加工，故在十字轴的连接处可以套接滚珠轴承、也可以不套接滚珠轴承。采用十字轴说明书CN102079090ACN102079094A3/7页8连接两个连杆其目的是了实现虎克铰功能。连杆之间采用销轴进行连接也不需要轴承。0052本发明的并联机构是以平行四杆机构、虎克铰。
28、和连接杆的组合方式，这样能够为并联机构提供更高的刚度和更大的操作空间。0053参见图1、图1A、图1B所示，本发明的一种属于机器人的两自由度空间转动并联机构的虚拟转动中心点O是AB转动副轴线、CD转动副轴线、EF转动副轴线、GH动平台中心线之间的交点。该并联机构采用具有虚拟转动中心的平行四杆机构为驱动并增加一条运动支链末端连杆，不仅增大了并联机构的可操作空间，而且极大的提高了机构的刚度。0054AB转动副轴线是指A主动支链1上的虎克铰中的转动副轴线。0055CD转动副轴线是指B主动支链2上的虎克铰中的转动副轴线。0056EF转动副轴线是指被动支链3上的虎克铰中的转动副轴线。0057GH动平台中。
29、心线是指动平台组件4中动平台421的中心线。0058一A主动支链10059参见图1、图2、图2A所示，A主动支链1包括有A连杆101、B连杆102、C连杆103、D连杆104、A基座105、B基座106、A销轴107、B销轴108、C销轴109、A连接轴110、A十字轴111、A伺服电机112和A联轴器113；其中，A连杆101和B连杆102的结构相同；A销轴107、B销轴108和C销轴109的结构相同；A基座105和B基座106的结构相同。0060A连杆101为叉形结构，且叉形端设有两个支臂，两个支臂的端部各设有一个通孔，即第一通孔101A和第二通孔101B，该第一通孔101A和第二通孔10。
30、1B用于A销轴107通过；A连杆101的另一端设有一个通孔，即第三通孔101C，该第三通孔101C用于A连接轴110通过；A连杆101的叉形端通过A销轴107与C连杆103的另一端连接，A连杆101的另一端通过A连接轴110与A基座105连接。0061B连杆102为叉形结构，且叉形端设有两个支臂，两个支臂的端部各设有一个通孔，即第四通孔102A和第五通孔102B，该第四通孔102A和第五通孔102B用于B销轴108通过；B连杆102的另一端设有一个通孔，即第六通孔102C，该第六通孔102C用于C销轴109通过；B连杆102的叉形端通过B销轴108与C连杆103的摆转副支点处连接，B连杆102。
31、的另一端通过C销轴109与B基座106连接。0062C连杆103为叉形结构，且叉形端设有两个支臂，两个支臂的端部各设有一个通孔，即第七通孔103A和第八通孔103B，该第七通孔103A和第八通孔103B用于A十字轴111中的横向轴向轴通过；C连杆103的另一端设有一个通孔，即第九通孔103C，该第九通孔103C用于A销轴107通过；C连杆103的叉形端通过A十字轴111中的横向轴向轴与D连杆104的一端连接，C连杆103的另一端通过A销轴107与A连杆101的叉形端连接。C连杆103的摆转副支点处设有一通孔，即第十通孔103D，该第十通孔103D用于B销轴108通过，通过B销轴108实现B连杆。
32、102的叉形端与C连杆103的摆转副支点处连接。0063D连杆104为双叉形结构，D连杆104的大叉形端设有两个支臂，两个支臂的端部各设有一个通孔，即第十一通孔104A和第十二通孔104B，该第十一通孔104A和第十二通孔104B用于A十字轴111中的纵向轴向轴通过；D连杆104的小叉形端设有两个支臂，两个支臂的端部各设有一个通孔，即第十三通孔104C和第十四通孔104D，该第十三通孔104C和第十四通孔104D套接在动平台组件4的动平台421上。0064A基座105为U形结构，A基座105的两个支撑臂上分别设有通孔，即第十五通孔说明书CN102079090ACN102079094A4/7页9。
33、105A和第十六通孔105B，该第十五通孔105A和第十六通孔105B用于A连接轴110通过，A基座105的两个支撑臂通过A连接轴110实现与A连杆101的另一端连接。0065B基座106为U形结构，B基座106的两个支撑臂上分别设有通孔，即第十七通孔106A和第十八通孔106B，该第十七通孔106A和第十八通孔106B用于C销轴109通过，B基座106的两个支撑臂通过C销轴109实现与B连杆102的另一端连接。0066A伺服电机112的输出轴连接在A联轴器113的一端，A联轴器113的另一端连接在A连接轴110的一端上，A连接轴110的另一端顺次穿过第十五通孔105A、第三通孔101C、第十。
34、六通孔105B后连接一螺母。0067在本发明中，A主动支链1中的A连杆101、B连杆102的结构相同，且A连杆101、B连杆102和C连杆103的连接关系构成一个平行四杆机构也称为A平行四杆机构；C连杆103与D连杆104之间采用十字轴套接滚珠轴承的连接构成虎克铰运动方式也称为A虎克铰。0068二B主动支链20069参见图1、图2B、图2C所示，B主动支链2包括有E连杆201、F连杆202、G连杆203、H连杆204、C基座205、D基座206、E销轴207、F销轴208、G销轴209、B连接轴210、B十字轴211、B伺服电机212和B联轴器213；其中，E连杆201和F连杆202的结构相同。
35、；E销轴207、F销轴208和G销轴209的结构相同；C基座205和D基座206的结构相同。0070B连杆201为叉形结构，且叉形端设有两个支臂，两个支臂的端部各设有一个通孔，即第十九通孔201A和第二十通孔201B，该第十九通孔201A和第二十通孔201B用于E销轴207通过；B连杆201的另一端设有一个通孔，即第二十一通孔201C，该第二十一通孔201C用于B连接轴210通过；B连杆201的叉形端通过E销轴207与G连杆203的另一端连接，E连杆201的另一端通过B连接轴210与C基座205连接。0071F连杆202为叉形结构，且叉形端设有两个支臂，两个支臂的端部各设有一个通孔，即第二十二。
36、通孔202A和第五通孔102B，该第四通孔102A和第五通孔102B用于F销轴208通过；F连杆202的另一端设有一个通孔，即第二十四通孔202C，该第二十四通孔202C用于G销轴209通过；F连杆202的叉形端通过F销轴208与G连杆203的摆转副支点处连接，F连杆202的另一端通过G销轴209与D基座206连接。0072G连杆203为叉形结构，且叉形端设有两个支臂，两个支臂的端部各设有一个通孔，即第二十五通孔203A和第二十六通孔203B，该第二十五通孔203A和第二十六通孔203B用于B十字轴211中的横向轴向轴通过；G连杆203的另一端设有一个通孔，即第二十七通孔203C，该第二十七通。
37、孔203C用于E销轴207通过；G连杆203的叉形端通过B十字轴211中的横向轴向轴与H连杆204的一端连接，G连杆203的另一端通过E销轴207与E连杆201的叉形端连接。G连杆203的摆转副支点处设有一通孔，即第二十八通孔203D，该第二十八通孔203D用于F销轴208通过，通过F销轴208实现F连杆202的叉形端与G连杆203的摆转副支点处连接。0073H连杆204为双叉形结构，H连杆204的大叉形端设有两个支臂，两个支臂的端部各设有一个通孔，即第二十九通孔204A和第三十通孔204B，该第二十九通孔204A和第三十通孔204B用于B十字轴211中的纵向轴向轴通过；H连杆204的小叉形端。
38、设有两个支臂，两个支臂的端部各设有一个通孔，即第三十一通孔204C和第三十二通孔204D，该第三十一说明书CN102079090ACN102079094A5/7页10通孔204C和第三十二通孔204D套接在动平台组件4的动平台421上。0074C基座205为U形结构，C基座205的两个支撑臂上分别设有通孔，即第三十三通孔205A和第三十四通孔205B，该第三十三通孔205A和第三十四通孔205B用于B连接轴210通过，C基座205的两个支撑臂通过B连接轴210实现与E连杆201的另一端连接。0075D基座206为U形结构，D基座206的两个支撑臂上分别设有通孔，即第三十五通孔206A和第三十六。
39、通孔206B，该第三十五通孔206A和第三十六通孔206B用于G销轴209通过，D基座206的两个支撑臂通过G销轴209实现与F连杆202的另一端连接。0076B伺服电机212的输出轴连接在B联轴器213的一端，B联轴器213的另一端连接在B连接轴210的一端上，B连接轴210的另一端顺次穿过第三十三通孔205A、第二十一通孔201C、第三十四通孔205B后连接一螺母。0077在本发明中，B主动支链2中的E连杆201、F连杆202的结构相同，且E连杆201、F连杆202和G连杆203的连接关系构成一个平行四杆机构也称为B平行四杆机构；G连杆203与H连杆204之间采用十字轴套接滚珠轴承的连接构。
40、成虎克铰运动方式也称为B虎克铰。0078三被动支链30079参见图1、图3、图3A所示，被动支链3包括有I连杆301、J连杆302、K连杆303、L连杆304、E基座305、F基座306、I销轴307、J销轴308、K销轴309、L连接轴310、C十字轴311；其中，I连杆301和J连杆302的结构相同；I销轴307、J销轴308和K销轴309的结构相同；E基座305和F基座306的结构相同。0080I连杆301为叉形结构，且叉形端设有两个支臂，两个支臂的端部各设有一个通孔，即第三十七通孔301A和第三十八通孔301B，该第三十七通孔301A和第三十八通孔301B用于I销轴307通过；I连杆3。
41、01的另一端设有一个通孔，即第三十九通孔301C，该第三十九通孔301C用于L连接轴310通过；I连杆301的叉形端通过I销轴307与K连杆303的另一端连接，I连杆301的另一端通过L连接轴310与E基座305连接。0081J连杆302为叉形结构，且叉形端设有两个支臂，两个支臂的端部各设有一个通孔，即第四十通孔302A和第四十一通孔302B，该第四十通孔302A和第四十一通孔302B用于J销轴308通过；J连杆302的另一端设有一个通孔，即第四十二通孔302C，该第四十二通孔302C用于K销轴309通过；J连杆302的叉形端通过J销轴308与K连杆303的摆转副支点处连接，J连杆302的另一。
42、端通过K销轴309与F基座306连接。0082K连杆303为叉形结构，且叉形端设有两个支臂，两个支臂的端部各设有一个通孔，即第四十二通孔303A和第四十四通孔303B，该第四十二通孔303A和第四十四通孔303B用于C十字轴311中的横向轴向轴通过；K连杆303的另一端设有一个通孔，即第四十五通孔303C，该第四十五通孔303C用于I销轴307通过；K连杆303的叉形端通过C十字轴311中的横向轴向轴与L连杆304的一端连接，K连杆303的另一端通过I销轴307与I连杆301的叉形端连接。K连杆303的摆转副支点处设有一通孔，即第四十六通孔303D，该第四十六通孔303D用于J销轴308通过，。
43、通过J销轴308实现J连杆302的叉形端与K连杆303的摆转副支点处连接。0083L连杆304为双叉形结构，L连杆304的大叉形端设有两个支臂，两个支臂的端部各设有一个通孔，即第四十七通孔304A和第四十八通孔304B，该第四十七通孔304A和第说明书CN102079090ACN102079094A6/7页11四十八通孔304B用于C十字轴311中的纵向轴向轴通过；L连杆304的小叉形端设有两个支臂，两个支臂的端部各设有一个通孔，即第四十九通孔304C和第五十通孔304D，该第四十九通孔304C和第五十通孔304D套接在动平台组件4的动平台421上。0084E基座305为U形结构，E基座305。
44、的两个支撑臂上分别设有通孔，即第五十一通孔305A和第五十二通孔305B，该第五十一通孔305A和第五十二通孔305B用于L连接轴310通过，E基座305的两个支撑臂通过L连接轴310实现与I连杆301的另一端连接。0085F基座306为U形结构，F基座306的两个支撑臂上分别设有通孔，即第五十三通孔306A和第五十四通孔306B，该第五十三通孔306A和第五十四通孔306B用于K销轴309通过，F基座306的两个支撑臂通过K销轴309实现与J连杆302的另一端连接。0086在本发明中，被动支链3中的I连杆301、J连杆302的结构相同，且I连杆301、J连杆302和K连杆303的连接关系构成。
45、一个平行四杆机构也称为C平行四杆机构；G连杆303与L连杆304之间采用十字轴套接滚珠轴承的连接构成虎克铰运动方式也称为C虎克铰。0087在本发明中，A主动支链1、B主动支链2和被动支链3中的A连杆101、B连杆102、E连杆201、F连杆202、I连杆301、J连杆302的结构是相同的；A基座105、B基座106、C基座205、D基座206、E基座305、F基座306的结构是相同的。采用相同结构的连杆和基座设计，有利于三个平行四杆机构即A平行四杆机构、B平行四杆机构、C平行四杆机构在运动时的同步协调以及支链的平稳。0088四动平台组件40089参见图4、图4A所示，动平台组件4包括有动平台4。
46、21、端盖422、锁紧螺母423、五个滚珠轴承A滚珠轴承401、B滚珠轴承402、C滚珠轴承403、D滚珠轴承404、E滚珠轴承405和六个滑动轴承A滑动轴承411、B滑动轴承412、C滑动轴承413、D滑动轴承414、E滑动轴承415、F滑动轴承416。0090动平台组件4中的六个滑动轴承与五个滚珠轴承相间分布套接在动平台421的圆柱421A上，然后在圆柱421A的端部套接上端盖422，并用锁紧螺母423锁紧。在本发明中，采用滑动轴承与滚珠轴承相间公布，解决了在两个主动支链带动被动支链绕虚拟转动中心点O运动时，处于末端的连杆的相互干涉。0091参见图1A所示，动平台组件4与A主动支链组件1、。
47、B主动支链组件2和被动支链组件3的连接为0092C滚珠轴承403的外圈套接在被动支链3的L连杆304一端的第四十九通孔304C内；0093B滚珠轴承402的外圈套接在A主动支链1的D连杆104一端的第十三通孔104C内；0094D滚珠轴承404的外圈套接在A主动支链1的D连杆104一端的第十四通孔104D内；0095A滚珠轴承401的外圈套接在B主动支链2的H连杆204一端的第三十一通孔204C内；0096E滚珠轴承405的外圈套接在B主动支链2的H连杆204一端的第三十二通孔204D内。说明书CN102079090ACN102079094A7/7页120097在本发明中，动平台组件4通过五个。
48、滚珠轴承分别套接在A主动支链1、B主动支链2和被动支链3的末端连杆D连杆104、H连杆204、L连杆304的通孔第十三通孔104C、第十四通孔104D、第三十一通孔204C、第三十二通孔204D、第四十九通孔304C内，在两个伺服电机A伺服电机112、B伺服电机212的驱动下，实现两个主动支链A主动支链1和B主动支链2为驱动，被动支链3为跟随运动的并联机构。0098在本发明中，A主动支链1和B主动支链2中的平行四杆机构具有一个转动自由度，其动力可以采用伺服电机，为了达到相同目的，还可以采用舵机驱动的形式。0099本发明并联机构的运动方式在A主动支链1中，A伺服电机112驱动A连杆101A绕A销。
49、轴107转动，继而带动C连杆103运动，从而实现A平行四杆机构运动；A平行四杆机构的运动致使连接在A平行四杆机构末端的D连杆104将力传递给动力平台421；B主动支链2的运动与A主动支链1相同，即在B主动支链2中，B伺服电机212驱动E连杆201绕E销轴207转动，继而带动G连杆203运动，从而实现B平行四杆机构运动；B平行四杆机构的运动致使连接在B平行四杆机构末端的H连杆204将力传递给动力平台421；A主动支链1与B主动支链2的同步运动带动了被动支链3作随动，在A主动支链1、B主动支链2和被动支链3的协作下，使得并联机构绕虚拟转动中心O作球面运动。A平行四杆机构、B平行四杆机构和C平行四杆机构在三个虎克铰A平行四杆机构以A虎克铰，B平行四杆机构以B虎克铰，C平行四杆机构以C虎克铰约束D连杆104、H连杆204、L连杆304运动，使三个末端D连杆104、H连杆204、L连杆304实现以虚拟中心O为球心的球面运动。两条主动支链的运动原理相同，即可确定动平台4的运动性质，即以虚拟中心O为球心的两自由度球面转动。被动支链的运动原理与主动支链相同，支链末端可以在以虚拟中心O为球心的球面上自由运动，与主动支链的不同点在被动支链无驱动电机，其主要作用是增加机构的刚度。说明书CN102079090ACN102079094A1/10页13图1图1A说明书附图CN102079090ACN1。