CN102281930B - 活动平台装置 - Google Patents

Abstract

一种包括固定基座(1)的装置，活动平台(2)以扫过球冠的形式设置在固定基座(1)上，活动平台(2)具有可枢转地安装在其下面的突出轴(21)，突出轴(21)设置有允许在固定基座(1)中转动但轴向固定的第一球窝接头(3)，所述突出轴(21)包括延伸部(22)。所述固定基座(1)设置有以90°角布置的线性致动器(4a和4b)，第二线性致动器(4b)具有固定到其活动端上的侧向突出臂(6)。所述臂(6)具有联接其上的第二球窝接头(61)，第二球窝接头(61)允许在轴(21)的延伸部(22)上转动和滑动。

Description

活动平台装置

技术领域

本发明涉及一种活动平台装置，更具体地涉及一种具有空间倾斜能力、限定类似球冠的扫过区域的装置，用于放置在所述活动平台上的物体或人的布置。

背景技术

目前，存在既可通过手动也可通过任意推动机构允许以一定的倾斜布置上表面的大量装置。这些平台主要设计用于儿童娱乐的目的和其它各种目的，比如部件和机器在不同工作位置的放置。

主要问题是，这些平台的大多数仅允许其上表面在竖直平面内倾斜，而不是在任意空间方内向倾斜，即，该组可能的位置限定扫过类似球冠或球面部分的区域。

存在允许在扫过类似球冠的区域上进行所述空间布置的活动平台。

例如，德国专利DE10040145描述了一种用于儿童游戏区域的可倾斜平台，该平台在基座中具有球窝接头，用于支承儿童可攀爬其上的摇动盘或板。所述盘在上部具有向上的中心把手，然而在盘的下表面中具有环形定厚部(circular thicknessing)，当板摇动到极限时，上述环形定厚部与基座中的环形轨道相符，使得盘可具有转动动作。假定无法将摇动盘稳固地设置在除将环形定厚部支承在下轨道中的位置以外的任何位置中，则在使用该装置时所有的中间位置都是不稳定的并且无法自由地控制。

同样地，法国专利申请FR2674140限定了一种儿童玩具，该儿童玩具具有类似于按照球形表面在中心铰接上枢转的摇动板的特征。

美国发明专利US3475019也限定了一种儿童玩具，该玩具包括在下部具有凸台的摇动平台，该凸台通过具有一定刚度的中间弹簧与锚定在地面上的另一个相对的凸台连接。在静止位置，所述平台由于弹簧的作用明显水平地设置，但在向平台的一点上增加重量或施加力时，弹簧屈服一定的角度，产生不同程度的倾斜。

发明专利US5415589描述了一种具有交互的摇动和转动运动的可变化运动装置。该装置支承在抵接相对的共轭表面的弯曲表面上。可由使用者或通过马达驱动的推动装置相对于一个表面运动另一个表面，使该装置在所述表面上摇动或运动，形成任意方向上的摇动平台效果，限定扫过类似球冠的区域；然而，该可变化运动平台的构造是复杂和昂贵的，尤其是马达驱动的推动装置的使用。

发明内容

本发明的活动平台装置客体具有旨在通过致动两个线性致动器提供摇动的活动平台相对于中心铰接点的定位的技术特征。本发明的装置允许按照沿球面运动的任意方向定位摇动的活动平台，使得紧固到平台上的任意物体也可空间地定向。活动平台也可用作儿童游戏的平台。为此，用于保持使用者的附件，比如其中的手柄或座椅，联接到活动平台上。

本发明的装置包括固定基座，摇动的活动平台设置在固定基座上，摇动的活动平台在其下部具有轴，该轴明显垂直于活动平台并设置有用于相对于固定基座球形铰接的第一球窝接头。

根据本发明，该装置还包括：

第一线性致动器，该第一线性致动器固定到固定基座上，并能够运动滑座，以及

第二线性致动器，该第二线性致动器相对于第一线性致动器以垂直布置安装在所述滑座中。

轴包括位于上述第一球窝接头的位置下方的延伸部，第二线性致动器连接到轴的上述延伸部上，使得线性致动器的复合运动引起活动平台的球面运动。

该构造提供了显著的优点，这是因为该构造允许以高精度和稳定方式将摇动表面定位在任意角度，该构造适于定位在其上工作的部件、机器和组件。此外，仅使用两个线性致动器允许简化结构设计并显著降低制造成本。

线性致动器可设置成使其按照不包含轴的方向作线性运动，即相对于上述轴偏移。

该装置可包括固定到第二线性致动器的活动端上的侧臂，上述侧臂具有用于第二球窝接头的联接器，其中，轴的延伸部以能够轴向运动的方式安装在该联接器中。两个线性致动器的一维或单向运动的复合引起第二球窝接头在平面内的球面旋转运动以及活动平台在任意方向上的倾斜，扫过类似球冠的区域。

在本发明的实施例中，摇动表面包括防护固定基座上的延伸波纹管，因此，防止位于该装置周围的物体或使用者在活动平台沿其方向倾斜时被活动平台的摆动所困住。

在优选实施例中，线性致动器分别由通过电伺服马达驱动的滚珠螺杆形成。此构造允许牢固并直接地锁定由摇动表面获得的位置，而没有通过活动平台上增加的操作或重量而改变摇动表面的位置的风险。电伺服马达可由自动装置或可编程控制器操作，自动装置或可编程控制器允许沿任意方向和以任意方式限定精确路径。

如前所述，平台的轴设置成相对于第一球窝接头固定，使得其轴向运动被禁止，为此，第一球窝接头和上述轴通过牢固附连的中间O形垫圈附接，上述中间O形垫圈设置在限定在球窝接头的球体中和突出轴的轮廓中的相应的凹槽内。

摇动的活动平台具有物体紧固装置，比如用于联接螺栓的孔，用于固定部件和机器的螺钉，或者在游戏中使用的诸如手柄、座椅或其它元件的握持元件。

由扫过区域限定的球面运动因此是球冠状的表面，该球面运动由线性致动器的两个平面运动和一维运动的复合而获得。

所有的扫过区域点均可到达，因此活动平台能够在其到达区域内沿任意路径运动。

一个有用的应用是在车辆的动态模拟中，该平台允许将车辆固定到支承上，并模拟由于地形轮廓引起的路的倾斜。

同样地，该装置对于支承以下需要朝向使用者定向的物体的应用也是有用的，即：竖直屏幕、镜子、电视面板、投影机支架、特写透镜/录像机/照相机的支架等等。

该装置对于支承座椅、靠椅或基座的应用也是有用的，上述座椅、靠椅或基座支承需要在任意表面上一定定向的任意类型的装置。

附图说明

为了对正在进行的说明进行补充，并为了有助于理解本发明的特征，本说明书附加一组附图，其中以下内容以例示和非限制的特征进行描述：

图1示出平台的平面图，其中，示出位于活动平台下面的内部机构。

图2示出由平面A-A’剖切的平台的正视图，其中，平台具有防护波纹管。

图3示出由平面B-B’剖切的平台的侧视图，其中，平台不具有防护波纹管。

图4示出第一球窝接头上的轴的倾斜的剖切正视细节。

图5示出装置的透视图。

具体实施方式

如从附图中可以看出的，活动平台装置包括固定基座1，在固定基座1上设置有可获得不同方位的摇动的活动平台2，摇动的活动平台2扫过类似球面部分或球冠的区域，摇动的活动平台2在其下部具有轴21，轴21明显地垂直于活动平台2并设置有用于在固定基座1的上部球面铰接的第一球窝接头3。

相对于活动平台2的轴向轴以横向布置安装并向一侧偏置的第一线性致动器4a锚定在所述固定基座1中。所述相关联的第一线性致动器4a的活动端关联到安装在平行导向器51中的滑座5上。相对于第一线性致动器4a和导向器51垂直地定向的第二线性致动器4b安装在所述滑座5中。

致动器4a和4b设置在相对于固定基座1的轴向轴的轴线的横向平面中。

侧臂6通过中间板固定在第二线性致动器4b的活动端中。所述侧臂6在其自由端具有球面转动的第二球窝接头61的联接器，其中，与活动平台2相关联的轴21的延伸部22的自由端以能够滑动的方式安装在上述联接器中。

在示出的示例中，线性致动器4a和4b通过由相应的电伺服马达42驱动的相应的滚珠螺杆41形成。这些电伺服马达42由控制单元(未示出)或数字控制自动装置控制。

在图4中，第一球窝接头3包括具有凹口的球体31，在凹口中容置有O形垫圈32，上述凹口与另一个共轭的环绕凹口用于轴21的轴向锁定，即轴21的垂直运动由所述O形垫圈22限制。

图4用虚线示出由致动器4a和4b的联合作用引起的活动平台2的角运动位置。如在所述附图中所看到的，轴21通过将致动器4a和4b的线性运动转换成球面运动的第一球窝接头3引导，即该运动覆盖了球冠的表面(该运动不是围绕轴的转动)。

在图3和5示出的实施例中，活动平台2在其上部具有紧固装置7或锚定元件。

在图1中，该装置包括设置在活动平台2和基座1之间的波纹管8，以防止由于夹杂物和外来物进入装置内带来的破坏。固定基座1又具有固定装置11，固定装置11用于通过螺钉固定到该例子中所述的地面上。

虽然已经对本发明的本质和优选实施例进行了充分地说明，在此声明，为了所有相关目的，在不涉及对以下要求保护的发明的基本特征改变的情形下，可以对所述元件的材料、形状、尺寸和布置进行改进。

Claims (7)

1.一种活动平台装置，所述活动平台装置包括固定基座(1)，摇动的活动平台(2)设置在所述固定基座(1)上，所述摇动的活动平台(2)在其下部具有轴(21)，所述轴(21)明显地垂直于所述活动平台(2)并设置有用于相对于所述固定基座(1)球面铰接的第一球窝接头(3)，其特征在于，所述活动平台装置包括：

第一线性致动器(4a)，所述第一线性致动器(4a)固定到所述固定基座(1)上，并能够运动滑座(5)，以及

第二线性致动器(4b)，所述第二线性致动器(4b)相对于所述第一线性致动器(4a)以垂直布置安装在所述滑座(5)中，并且

所述轴(21)包括位于所述第一球窝接头(3)的位置下方的延伸部(22)，所述第二线性致动器(4b)连接到所述轴(21)的所述延伸部(22)上，使得所述第一线性致动器(4a)和所述第二线性致动器(4b)的复合运动引起所述活动平台(2)的球面运动。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一线性致动器(4a)和所述第二线性致动器(4b)设置成使其按照不包含所述轴(21)的方向作线性运动。

3.根据前述权利要求中任一项所述的装置，包括侧臂(6)，所述侧臂(6)固定到所述第二线性致动器(4b)的活动端上，所述侧臂(6)具有用于第二球窝接头(61)的联接器，所述轴(21)的延伸部(22)以能够轴向运动的方式安装在所述联接器中。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，用于铰接的所述第一球窝接头(3)和所述轴(21)通过构造成防止所述轴(21)的轴向运动的垫圈(32)牢固地附接。

5.根据权利要求1所述的装置，包括设置在所述活动平台(2)和所述固定基座(1)之间的防护波纹管(8)。

6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一线性致动器(4a)和所述第二线性致动器(4b)由通过电伺服马达(42)驱动的相应的滚珠螺杆(41)形成。

7.根据权利要求1所述的装置，其中，所述活动平台(2)在其上表面内具有用于要支承的使用者或元件的紧固或保持装置(7)。

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