一种高精度的RCM转动机构演示教具

专利2025-04-30  13



背景技术:


技术实现思路

0、
技术实现要素:

1、(1)整体设计

2、本发明提供了一种高精度的rcm转动机构演示教具。其原理如图1所示,通过滚动接触模块代替传统铰链,对梯形四杆机构的轴心偏移进行补偿。该机构等效于一个将a1a2作为机架,a1b1、a2b2作为连架杆,b1b2作为连杆的梯形四杆机构。

3、为补偿轴心漂移,各滚动接触的圆弧半径需满足以下关系,式中各变量指代含义如图1、图2所示:

4、

5、

6、其中

7、rc11——滚动接触中大圆弧半径,rc12、rc21、rc22与之相等;

8、rc11——滚动接触中小圆弧半径,rc12、rc21、rc22与之相等;

9、l——梯形腰的长度(铰链11到铰链12之间的距离);

10、λ——梯形腰的长度与铰链11到轴心o点距离的比值;

11、α——初始状态下梯形两腰延长线(分别为铰链11到轴心o点和铰链21到轴心o点)之间的夹角。

12、为减小滚动接触模块中相对滑动带来的误差,将滚动接触模块设计为半圆形内齿轮与半圆形齿轮配合。高精度rcm转动机构完整结构如图3所示。

13、(2)本发明的优点

14、rcm转动机构因其转动中心位于结构体之外,而得到广泛应用,和当前技术前沿联系紧密。将虚拟的rcm转动中心进行可视化教学,让学生能够更加直观清楚的学习rcm旋转中心的运动与约束机理;

15、利用此机构可引导学生深入理解误差补偿设计的原理进而开展创新应用研究。



技术特征:

1.一种高精度的rcm转动机构演示教具,其特征包括:

2.根据权利要求1所述的一种高精度的rcm转动机构演示教具,其特征在于:

3.根据权利要求1所述的一种高精度的rcm转动机构演示教具,其特征在于:

4.根据权利要求1所述的一种高精度的rcm转动机构演示教具,其特征在于:

5.根据权利要求1所述的一种高精度的rcm转动机构演示教具,其特征在于:

6.根据权利要求1所述的一种高精度的rcm转动机构演示教具,其特征在于:

7.根据权利要求1所述的一种高精度的rcm转动机构演示教具,其特征在于:

8.根据权利要求1所述的一种高精度的rcm转动机构演示教具,其特征在于:

9.根据权利要求1所述的一种高精度的rcm转动机构演示教具,其特征在于:

10.根据权利要求1所述的一种高精度的rcm转动机构演示教具,其特征在于:

11.根据权利要求1所述的一种高精度的rcm转动机构演示教具,其特征在于:


技术总结
本发明公开了一种高精度的RCM(remote center of motion)转动机构演示教具。主要用来在课堂教学中演示。高精度的RCM转动机构演示教具具体包括下底模块、上底模块、左侧腰模块、右侧腰模块与4个相同的连接杆模块。本发明将虚拟的RCM转动中心进行可视化教学,让学生能够更加直观清楚的学习RCM旋转中心的运动与约束机理。本发明设计了高精度补偿机构,对偏移误差进行补偿,基本消除了RCM旋转中心偏移。

技术研发人员:赵宏哲,程可涛
受保护的技术使用者:北京航空航天大学
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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