CN107520836A - 一种大回转平面三自由度运动平台 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种大回转平面三自由度运动平台，它包括驱动模块、承载模块组成；所述的承载模块主要轴承、导轨座、直线导轨、滑块、轴承座以及动平台组成，所述的驱动模块主要由3个驱动模块、外齿圈以及圆形导轨组成，其中驱动模块A和驱动模块B安装在圆形导轨上，驱动模块C安装在驱动模块A、B上面，驱动模块C通过丝杠螺母机构驱动平台运动，驱动模块A、B通过齿轮啮合驱动驱动模块C运动，通过控制3个驱动模块的转向和转速可以实现动平台的移动和转动，可以实现动平台的两移一转的平面三个自由度运动。本发明具有高度低、承载力大的优点，并且能够实现动平台绕自身轴线的大角度回转。

Description

一种大回转平面三自由度运动平台
技术领域
本发明属于机器人领域，特别涉及一种运动平台。
背景技术
在并联调姿领域，随着技术的发展，要求调姿机构的整体高度尽量降低，并要求尽可能具有较大的工作空间，而目前在并联调姿平台的结构设计上，应用广泛的是选用多条独立运动支链，多条运动支链独立驱动共同实现动平台的调姿要求。例如，在目前的三自由度调姿系统中大多使用3-RRR机构、3-RPR机构，来实现2个移动和1个转动的运动自由度，从而达到调姿要求。例如2017年，公开号为CN205889156U的中国专利公开了一种三自由度平面柔性并联平台装置，包括三个并联分支、动平台及静平台，每个并联分支包括电机、一根主动杆及一根从动杆，三个并联分析共同运动实现并联平台的运动。这种由多条运动支链构成的并联平台往往高度较高，运动空间有限，难以实现高度低、大角度回转的工作要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种平台高度较低、能够实现动平台的大角度回转、具有较大的工作空间的大回转平面三自由度运动平台。
本发明包括驱动模块、承载模块和支架，所述支架为轮辐结构，采用铝合金材质，其内环和外环通过4根板状结构连接，该支架的内环上设有承载模块，支架的外环上设有驱动模块；所述驱动模块包括驱动模块A、驱动模块B、驱动模块C、外齿圈以及圆形导轨，所述的钢质外齿圈固定在支架的外环上，外齿圈内侧上设有圆形导轨；驱动模块A和驱动模块B设在外齿圈的同一侧，与驱动模块C在外齿圈上均布；
所述的驱动模块A包括电机A、齿轮A、电机座A、滑块A和轴承A，其中，电机座A为弓形板状结构，采用铝合金材质，电机座A的一端固定在上述外齿圈上，其另一端固定在设在上述圆形导轨上滑块A上，电机A固定在外齿圈上的电机座A上，电机A的输出轴上设有钢质齿轮A，齿轮A与外齿圈相啮合；轴承A固定滑块上方的电机座A上，驱动模块B设在轴承A上；
所述的驱动模块B包括电机B、电机座B、联轴器、轴承B、轴承座、丝杠、支撑座以及镶嵌轴承，其中，电机座B为铝合金板状结构，其一侧固定在上述轴承A上，其中部设有竖板，电机B固定在这一侧的电机座B和竖板上，电机座B的另一侧设有凸台，轴承座B固定在凸台上，轴承B设在轴承座B上，丝杠的一端穿过轴承B，通过联轴器与电机B连接，丝杠的另一端穿过设在支撑座上的镶嵌轴承，所述的支撑座为铝合金材质，支撑座的中部设有加强肋板用于保证足够的强度；
所述的驱动模块C包括电机C、电机座C、齿轮C、滑块C、轴承C，其中，电机座C结构与电机座A相同，采用铝合金材质，电机C固定电机座C上，电机C的输出轴上设有钢质齿轮C，齿轮C与外齿圈相啮合；滑块C设在圆形导轨上，电机座C固定在滑块C，轴承C设在电机座C上，上述支撑座设在轴承C上；
所述的承载模块包括轴承D、导轨座、直线导轨、滑块D、轴承座E、轴承E以及动平台，其中，轴承D和轴承E均为转盘轴承，轴承D设在支架的内环上，轴承D上设有导轨座，所述导轨座的材质为铝合金，导轨座的中部设有圆形凸台，两条平行的直线导轨固定在导轨座上，该直线导轨与上述丝杠垂直交叉，两条平行的直线导轨上设有滑块D，轴承座E为铝合金材质，该轴承座E固定在滑块D上，轴承E设在轴承座E上，动平台设在轴承E上，动平台为铝合金材质，动平台下面设有丝母结构，与上述丝杠配合，动平台的上面设有通孔，用于固定工件或加装其它平台。
本发明与现有技术相比具有如下优点：
1、三自由度调姿平台高度较低，可以满足高度要求苛刻的应用场合；
2、可以实现动平台的大角度回转，具有较大的工作空间。
附图说明
图1为本发明的立体示意图。
图2为本发明的驱动模块A和驱动模块B的示意图。
图3为本发明的驱动模块C的示意图。
图4为本发明的承载模块示意图。
图中：1-支架、2-外齿圈、3-齿轮A、4-电机A、5-电机B、6-联轴器、7-轴承B、8-轴承座B、9-丝杠、10-电机座B、11-轴承A、12-电机座A、13-滑块A、14-圆形导轨、15-电机座C、16-轴承C、17-支撑座、18-镶嵌轴承、19-电机C、20-滑块C、21-齿轮C、22-轴承D、23-导轨座、24-滑块D、25-轴承座E、26-直线导轨、27-轴承E、28-动平台。
具体实施方式
在图1所示的大回转平面三自由度运动平台示意图中，支架1为轮辐结构，采用铝合金材质，内环和外环通过4根板状结构连接，承载模块设在支架的内环上，驱动模块设在支架的外环上；所述驱动模块包括驱动模块A、驱动模块B、驱动模块C、外齿圈以及圆形导轨，所述的钢质外齿圈2通过螺栓固定在支架的外环上，外齿圈内侧上设有圆形导轨14；驱动模块A和驱动模块B设在外齿圈的同一侧，与驱动模块C在外齿圈上均布；
如图2所示，所述驱动模块A中的电机座A12为弓形板状结构，采用铝合金材质，电机座A的一端固定在上述外齿圈上，其另一端固定在设在上述圆形导轨上滑块A13上，电机A4通过螺栓固定在电机座A上，电机A的输出轴上设有钢质齿轮A 3，齿轮A与外齿圈相啮合；轴承A11固定滑块上方的电机座A上，驱动模块B设在轴承A上；
所述的驱动模块B中的电机座B10为铝合金板状结构，其一侧固定在上述轴承A上，其中部设有竖板，电机B 5通过螺栓固定在这一侧的电机座B8和竖板上，电机座B的另一侧设有凸台，轴承座B固定在凸台上，轴承B 7设在轴承座B上，丝杠9的一端穿过轴承B，通过联轴器6与电机B连接，丝杠的另一端穿过设在支撑座17上的镶嵌轴承18上，所述的支撑座为铝合金材质，支撑座的中部设有加强肋板用于保证足够的强度；
如图3所示，所述的驱动模块C中的电机座C 15结构与上述电机座A相同，采用铝合金材质，电机C19固定电机座C上，电机C的输出轴上设有钢质齿轮C 21，齿轮C与外齿圈相啮合；滑块C 20设在上述圆形导轨上，电机座C固定在滑块C上，轴承C16设在电机座C上，上述支撑座设在轴承C上；
如图4所示，所述的承载模块中的轴承D 22和轴承E 27均为转盘轴承，轴承D设在支架的内环上，轴承D上设有导轨座23，所述导轨座的材质为铝合金，导轨座的中部设有圆形凸台，两条平行的直线导轨26固定在导轨座上，该直线导轨与上述丝杠垂直交叉，两条平行的直线导轨上设有滑块D 24，轴承座E25为铝合金材质，该轴承座E固定在滑块D上，轴承E设在轴承座E上，动平台28设在轴承E上，动平台为铝合金材质，动平台下面设有丝母结构，与上述丝杠配合，动平台的上面设有通孔，用于固定工件或加装其它平台。
驱动模块C驱动时，可以实现动平台沿丝杠轴向的移动；驱动模块A与驱动模块B同向同速运动时，动平台可以实现沿垂直于丝杆方向的移动；驱动模块A与驱动模块B反向同速运动时，动平台实现绕自身轴线的旋转；当驱动模块A、驱动模块B和驱动模块C三个驱动模块进行复合驱动时，动平台可以实现3个自由度的复合运动。

Claims (2)

1.一种大回转平面三自由度运动平台，其特征在于：其包括驱动模块、承载模块和支架，所述支架为轮辐结构，其内外环通过4根板状结构连接，该支架的内环上设有承载模块，支架的外环上设有驱动模块；所述驱动模块包括驱动模块A、驱动模块B、驱动模块C、外齿圈以及圆形导轨，所述的钢质外齿圈固定在支架的外环上，外齿圈内侧上设有圆形导轨；驱动模块A和驱动模块B设在外齿圈的同一侧，与驱动模块C在外齿圈上均布；
所述的驱动模块A包括电机A、齿轮A、电机座A、滑块A和轴承A，其中，电机座A为弓形板状结构，电机座A的一端固定在上述外齿圈上，其另一端固定在设在上述圆形导轨上滑块A上，电机A固定在外齿圈上的电机座A上，电机A的输出轴上设有钢质齿轮A，齿轮A与外齿圈相啮合；轴承A固定滑块上方的电机座A上，驱动模块B设在轴承A上；
所述的驱动模块B包括电机B、电机座B、联轴器、轴承B、轴承座、丝杠、支撑座以及镶嵌轴承，其中，电机座B为板状结构，其一侧固定在上述轴承A上，其中部设有竖板，电机B固定在这一侧的电机座B和竖板上，电机座B的另一侧设有凸台，轴承座B固定在凸台上，轴承B设在轴承座B上，丝杠的一端穿过轴承B，通过联轴器与电机B连接，丝杠的另一端穿过设在支撑座上的镶嵌轴承，所述支撑座的中部设有加强肋板用于保证足够的强度；
所述的驱动模块C包括电机C、电机座C、齿轮C、滑块C、轴承C，其中，电机座C结构与电机座A相同，电机C固定电机座C上，电机C的输出轴上设有钢质齿轮C，齿轮C与外齿圈相啮合；滑块C设在圆形导轨上，电机座C固定在滑块C，轴承C设在电机座C上，上述支撑座设在轴承C上；
所述的承载模块包括轴承D、导轨座、直线导轨、滑块D、轴承座E、轴承E以及动平台，其中，轴承D和轴承E均为转盘轴承，轴承D设在支架的内环上，轴承D上设有导轨座，导轨座的中部设有圆形凸台，两条平行的直线导轨固定在导轨座上，该直线导轨与上述丝杠垂直交叉，两条平行的直线导轨上设有滑块D，该轴承座E固定在滑块D上，轴承E设在轴承座E上，动平台设在轴承E上，动平台下面设有丝母结构，与上述丝杠配合，动平台的上面设有通孔，用于固定工件或加装其它平台。
2.根据权利要求1所述的大回转平面三自由度运动平台，其特征在于：所述支架、电机座A、电机座B、电机座C、导轨座、轴承座E、支撑座以及动平台均采用铝合金材质。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108173408A (zh) * 2018-01-18 2018-06-15 苏州大学 一种三自由度定位平台
CN108284435A (zh) * 2018-03-07 2018-07-17 燕山大学 一种大回转的平面三自由度并联平台
CN108372495A (zh) * 2018-01-22 2018-08-07 燕山大学 航天舱段六自由度环形工装及运载装置
CN109318186A (zh) * 2018-10-16 2019-02-12 中国矿业大学 一种可连续回转的四自由度工作平台
CN109570861A (zh) * 2019-01-25 2019-04-05 上海中巽科技股份有限公司 船舶智能焊接机器人的机械臂翻转调节装置
CN110014403A (zh) * 2018-01-10 2019-07-16 广州中国科学院先进技术研究所 一种大行程精密对位平台
CN110238673A (zh) * 2019-06-16 2019-09-17 白音洁 一种机电一体化加工用的均压夹紧设备

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060241810A1 (en) * 2005-04-20 2006-10-26 Dan Zhang High stiffness, high accuracy, parallel kinematic, three degree of freedom motion platform
CN103101049A (zh) * 2013-03-05 2013-05-15 清华大学 一种具有新型冗余驱动支链的三自由度平面并联机构
CN203245874U (zh) * 2013-03-21 2013-10-23 万新光学集团有限公司 三自由度移动并联机器人机构
CN106908262A (zh) * 2017-03-13 2017-06-30 北京航空航天大学 一种五自由度位姿调节机构

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060241810A1 (en) * 2005-04-20 2006-10-26 Dan Zhang High stiffness, high accuracy, parallel kinematic, three degree of freedom motion platform
CN103101049A (zh) * 2013-03-05 2013-05-15 清华大学 一种具有新型冗余驱动支链的三自由度平面并联机构
CN203245874U (zh) * 2013-03-21 2013-10-23 万新光学集团有限公司 三自由度移动并联机器人机构
CN106908262A (zh) * 2017-03-13 2017-06-30 北京航空航天大学 一种五自由度位姿调节机构

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110014403A (zh) * 2018-01-10 2019-07-16 广州中国科学院先进技术研究所 一种大行程精密对位平台
CN108173408A (zh) * 2018-01-18 2018-06-15 苏州大学 一种三自由度定位平台
CN108173408B (zh) * 2018-01-18 2023-10-24 苏州大学 一种三自由度定位平台
CN108372495A (zh) * 2018-01-22 2018-08-07 燕山大学 航天舱段六自由度环形工装及运载装置
CN108372495B (zh) * 2018-01-22 2020-09-25 燕山大学 航天舱段六自由度环形工装及运载装置
CN108284435A (zh) * 2018-03-07 2018-07-17 燕山大学 一种大回转的平面三自由度并联平台
CN108284435B (zh) * 2018-03-07 2024-02-06 燕山大学 一种大回转的平面三自由度并联平台
CN109318186A (zh) * 2018-10-16 2019-02-12 中国矿业大学 一种可连续回转的四自由度工作平台
CN109318186B (zh) * 2018-10-16 2021-03-02 中国矿业大学 一种可连续回转的四自由度工作平台
CN109570861A (zh) * 2019-01-25 2019-04-05 上海中巽科技股份有限公司 船舶智能焊接机器人的机械臂翻转调节装置
CN110238673A (zh) * 2019-06-16 2019-09-17 白音洁 一种机电一体化加工用的均压夹紧设备
CN110238673B (zh) * 2019-06-16 2021-07-23 南京捷茂机电工程有限公司 一种机电一体化加工用的均压夹紧设备

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