CN101544271A - 双自由度可调振幅平台 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种海洋工程技术领域的双自由度可调振幅平台，包括：平台、A型支撑、平台与支撑间连接装置、曲柄连杆机构、电机、底板、导向滚轮，曲柄连杆机构由行星多孔圆盘曲柄和两支连杆连接组成，平台两条对边的中点各设一个A型支撑，平台和A型支撑连接；平台另两边的其中一边中间位置连接曲柄连杆机构，第一连杆一端与平台连接，另一端与曲柄连接，曲柄再与电机连接，第二连杆一端与垂直墙壁连接，另一端与曲柄连接；A型支撑、电机都固定在底板上，底板底部有导向滚轮。本发明通过一个电机带动曲柄和两个连杆实现平台双自由度运动且两个自由度上振幅均可调，整个装置简单、安全、可靠。

Description

双自由度可调振幅平台
技术领域
本发明涉及的是一种海洋工程技术领域的浮式平台，具体地说，涉及的是一种双自由度可调振幅平台。
背景技术
目前海洋浮式平台的研究都选择在人造水池中通过造波机等设备制造模拟海洋环境来进行实验，这种方法虽能较为接近的模拟实际情况，但其场地要求高、设备众多，投资高昂。对于平台上的各类装置包括生产、生活设备并不直接受到海洋环境的影响，用机械装置简化浮式平台在海洋中的运动，已可满足平台上各类生产系统动态性能的研究要求。并且这种方式运用简单、投资低廉。
经对现有技术的文献检索，中国专利CN1614376A、CN2518096Y和CN101201291都分别提出了各自的海洋平台仿真装置，但有些设计复杂，装置庞大，有些不能满足大型实验需要或不能灵活调节各项参数。另外中国专利“单自由度可调振幅平台”(申请号200810201923.8)中提出了一种单自由度可调振幅平台，解决海洋浮式平台实验复杂、投资大的缺点，通过曲柄连杆机构驱动平台摆动，由行星多孔圆盘形式的曲柄调节平台振幅。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种双自由度可调振幅平台，在背景技术的基础上，通过增加一个连杆和导向滚轮，实现了整个平台的水平往复式简谐运动，增加了一个运动自由度，结构简单，设备安全可靠，更加真实的模拟复杂海洋环境。
本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括：平台、A型支撑、平台与支撑间连接装置、曲柄连杆机构、电机、底板以及导向滚轮。曲柄连杆机构由行星多孔圆盘曲柄和两支连杆连接组成，平台为四边形，平台两条对边的中点各设一个A型支撑，平台和A型支撑通过平台与支撑间连接装置连接。平台另两边的其中一边中间位置连接曲柄连杆机构，其中曲柄连杆机构的第一连杆一端与平台连接，另一端与行星多孔圆盘曲柄连接，行星多孔圆盘曲柄再与电机连接，曲柄连杆机构的第二连杆一端与垂直墙壁连接，另一端与曲柄连接。A型支撑、电机都固定在底板上，底板底部有导向滚轮与地面导轨平滑运动。
所述行星多孔圆盘曲柄在电机带动下做圆周运动，带动第一连杆使得该平台与水平位置的最大夹角为±15°，带动第二连杆使得平台在水平方向做振幅为两倍行星多孔圆盘曲柄长度的简谐运动。
本发明的工作原理为：在单自由度可调振幅平台(申请号200810201923.8)实现平台绕轴摆动的同时，行星盘上另外一支连杆与墙壁铰接，在同一个马达带动下实现水平方向的简谐运动，整个平台底部有导向滚轮和导轨使得平台水平方向平滑运动。
本发明依据两个连杆与曲柄的连接来实现平台两个自由度的往复运动，最大的优点在于不增加驱动设备，利用同一套驱动设备实现两个不同方向的自由度，改进方法简单易行。本发明解决了海洋浮式平台实验复杂、投资大的缺点和现有模拟平台无法简单便捷的实现多自由度运动的问题，通过曲柄连杆机构驱动平台摆动和水平方向运动，由行星多孔圆盘形式的曲柄调节平台振幅，连杆通过与墙壁铰接由曲柄带动来实现平台水平方向运动无需更换设备、部件，调节方式安全、可靠。本发明通过一个电机带动曲柄和两个连杆实现平台双自由度运动且两个自由度上振幅均可调，整个装置简单、安全、可靠。
附图说明
图1为本发明装置的主视图；
图2为本发明装置的右视图；
图3为本发明墙壁铰接连杆的主视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
如图1、图2所示，本实施例包括平台1、两A型支撑2、平台与支撑间连接装置3、第一连杆4、行星多孔圆盘曲柄5、电机6、底板7、第二连杆8、平台底部导向滚轮9。其中行星多孔圆盘曲柄5和第一连杆4、第二连杆8连接组成曲柄连杆机构。
平台1为四边形，其中两条对边中间各设一个A型支撑2，平台1与支撑间连接装置3连接平台1和两A型支撑2。平台1另两边的其中一边中间连接第一连杆4，第一连杆4与行星多孔圆盘曲柄5连接，行星多孔圆盘曲柄5安装在电机6上驱动平台1。第一连杆4、行星多孔圆盘曲柄5构成曲柄连杆机构驱动平台1摆动。两A型支撑2、电机6都固定在底板7上。第二连杆8一端与行星多孔圆盘曲柄5连接，另一端与墙壁垂直连接，整个平台1底部通过平台1底部导向滚轮9与地面导轨平滑接触运动。
如图3所示，本实施例中，所述第一连杆4与平台1铰接，第二连杆8与垂直墙壁铰接，同时第二连杆8另一端连接行星多孔圆盘曲柄5。
本实施例最大的优点就在于一个行星多孔圆盘曲柄5上连接两个连杆4、8，分别实现了两个自由度的可调振幅简谐运动。行星多孔圆盘曲柄5在电机6带动下做圆周运动，带动第一连杆4使得该平台1与水平位置的最大夹角为±15°带动第二连杆8使得平台1在水平方向做振幅为两倍行星多孔圆盘曲柄5长度的简谐运动。整个平台1底部有导向滚轮9和导轨使得平台1水平方向平滑运动。
本实施例利用曲柄连杆机构中的第一连杆4能在一定摆角内进行周期运动的特点实现，其形式简单，在进行充分的强度校核后，能满足系统要求承重大于200KG的技术指标。

Claims (3)

1、一种双自由度可调振幅平台，包括：平台、A型支撑、平台与支撑间连接装置、电机、底板，其特征在于还包括曲柄连杆机构和导向滚轮，所述曲柄连杆机构由行星多孔圆盘曲柄和两支连杆连接组成，平台为四边形，平台两条对边的中点各设一个A型支撑，平台和A型支撑通过平台与支撑间连接装置连接；平台另两边的其中一边中间位置连接曲柄连杆机构，其中曲柄连杆机构的第一连杆一端与平台连接，另一端与行星多孔圆盘曲柄连接，行星多孔圆盘曲柄再与电机连接，曲柄连杆机构的第二连杆一端与垂直墙壁连接，另一端与行星多孔圆盘曲柄连接；A型支撑、电机都固定在底板上，底板底部有导向滚轮。
2、根据权利要求1所述的双自由度可调振幅平台，其特征是，所述曲柄连杆机构第一连杆与平台铰接，第二连杆与垂直墙壁铰接。
3、根据权利要求1所述的双自由度可调振幅平台，其特征是，所述行星多孔圆盘曲柄在电机带动下做圆周运动，带动第一连杆使平台与水平位置的最大夹角为±15°，带动第二连杆使平台在水平方向做振幅为两倍行星多孔圆盘曲柄长度的简谐运动。
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