技术领域
[0001] 本发明属于机器人领域，特别涉及一种多级耦合并联机构。
相关背景技术
[0002] 并联机构虽然具有刚度大、精度高、动态性能好等优点，但由于受运动副、支链干涉，空间奇异的影响，使得并联机构工作空间较小这一共性缺点制约了并联机构的应用水平。很多学者尝试采用多个并联机构之间通过共用平台进行串联,即混联的方法，意在既保留并联机构优点同时又能弥补工作空间不足。这种方式在理论上确实对并联机构的工作空间有明显改善的作用，但由于这种连接方式需要在每一级并联平台安装驱动单元，使得每一级机构需要承担以下各级的自重以外，还需承担这些机构驱动单元的重量，突显了类似于串联机构各关节体积和重量逐级增大的弊端，大大降低了机构动态性能，实用性有待进一步证实。因此这样的机构在工程应用中并不常见。此外，并联机构的运动空间还受到运动副自身的工作空间的限制，如球副的工作空间十分有限，使得实际应用中机构的工作空间距离理论工作空间又很大的差距。
[0003] 专利号为CN20170155118.5的专利申请公开了一种基于RSR构型并联机构的模块化仿生蛇形机器人，其是一种将多个RSR并联机构进行串联的混联机构，末端执行器相对于定平台具有两转动一移动运动的叠加，运动方式多样，长度可调，身体粗细可变等特点。然而，多数的混联机构都存在后一级驱动单元的自重成为前一级驱动负载从而大大降低了机构动态特性，同时又由于增大了前一级驱动体积，经多级串联后，结构变得十分臃肿，失去了实用的意义。而且，随着混联机构中并联关节数的增加，运动学正反解难度越来越大，驱动也变的十分困难。
具体实施方式
[0020] 实施例1
[0021] 在图1、图2和图3所示的共连杆式多级耦合并联机构示意图中，连接定平台1、4个耦合平台2和动平台3的为三条结构相同的支链，定平台、动平台和耦合平台上均设有三个均布的开口槽，每条支链中的主动杆4的一端通过设在动平台开口槽上的转动副与定平台连接，耦合连杆6的两端均设有通过转动副连接的球碗5，主动杆的另一端通过球副与耦合连杆的一端连接，转动副的转动轴线经过球副的转动中心，该耦合连杆的中部通过设在耦合平台开口槽上的转动副与耦合平台连接，该耦合连杆的另一端与另一个耦合连杆的一端通过球副与连接，该另一个耦合连杆的中部通过设在耦合平台开口槽上的转动副与耦合平台连接，通过耦合连杆依次与每一个耦合平台连接，最后一个与耦合平台连接的耦合连杆的另一端与设在从动杆7一端的球碗球副连接，该球碗通过转动副与从动杆连接，转动副的转动轴线经过球副的转动中心，该从动杆的另一端通过设在动平台开口槽出的转动副与动平台连接。
[0022] 以此耦合方式，并联机构可以以任意级数耦合并联下去；此时机构具有两转动一移动自由度的多级叠加。
[0023] 实施例2
[0024] 如图4、图5、图6所示，连接定平台1、3个耦合平台2和动平台3的三条支链中，有两条结构相同，其部件和连接方式与实施例1的支链相同，另一条支链中的主动杆5的一端通过设在定平台开口槽上的转动副与定平台连接，其另一端通过转动副与耦合连杆6的一端连接，该耦合连杆的中部通过通过设在耦合平台开口槽上的转动副与耦合平台连接，该耦合连杆的另一端通过转动副与另一个耦合连杆的一端连接，该另一个耦合连杆的中部通过设在耦合平台开口槽上的转动副与耦合平台连接，通过耦合连杆依次与每一个耦合平台连接，最后一个与耦合平台连接的耦合连杆的另一端通过转动副与从动杆7一端的连接，该从动杆的另一端通过设在动平台开口槽出的转动副与动平台连接。
[0025] 以此耦合方式，并联机构可以以任意级数耦合并联下去；此时机构具有一转动一移动自由度的多级叠加。
