CN113068635A - 一种高度和角度可调节的双滑块式斜坡实验台 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高度和角度可调节的双滑块式斜坡实验台，包括平板、斜板、底板、支架、垂直滑块、水平滑块、电机、滚珠丝杠、冗余连杆机构和从动同步轮；所述支架竖直固定在底板上，支架的上端安装滚珠丝杠的上端，滚珠丝杠的下端固定在从动同步轮上，与从动同步轮同步转动，垂直滑块与滚珠丝杠螺纹连接，平板通过铰链安装在垂直滑块上，平板的一端与斜板的一端铰接，斜板的另一端与水平滑块铰接，水平滑块安装在底板的滑轨上，电机带动从动同步轮转动，冗余连杆机构的一端铰接在平板上，另一端铰接在斜板上；本发明能够方便的自动进行高度和角度调节，减少了动物训练过程中器械的拆装工作，提高训练效率。

Description

一种高度和角度可调节的双滑块式斜坡实验台
技术领域
本发明属于动物训练器械领域，具体涉及一种高度和角度可调节的双滑块式斜坡实验台。
背景技术
警犬等动物经常需要进行运动能力训练，其中翻越障碍物训练是最常见的一种。在动物不具备翻越垂直障碍物的能力时，有必要将垂直障碍物调整为与水平面带有夹角的障碍物，所以亟需一种高度和角度可以调节的动物训练实验台。在动物训练过程中需要经常调节高度和角度，所以实验台高度和角度的调节需要简单方便。如专利文件：CN207135908 U中所述，目前的动物训练都采用固定高度或者手动调节的方式，调整起来操作繁琐，灵活性较差。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种高度和角度可调节的双滑块式斜坡实验台，能够方便的自动进行高度和角度调节，减少了动物训练过程中器械的拆装工作，提高训练效率。
实现本发明的技术方案如下：
一种高度和角度可调节的双滑块式斜坡实验台，包括平板、斜板、底板、支架、垂直滑块、水平滑块、电机、滚珠丝杠、冗余连杆机构和从动同步轮；
所述支架竖直固定在底板上，支架的上端安装滚珠丝杠的上端，滚珠丝杠的下端固定在从动同步轮上，与从动同步轮同步转动，垂直滑块与滚珠丝杠螺纹连接，平板通过铰链安装在垂直滑块上，平板的一端与斜板的一端铰接，斜板的另一端与水平滑块铰接，水平滑块安装在底板的滑轨上，电机带动从动同步轮转动，冗余连杆机构的一端铰接在平板上，另一端铰接在斜板上。
进一步地，所述双滑块式斜坡实验台还包括同步带，电机通过同步带带动从动同步轮同步转动。
进一步地，所述冗余连杆机构包括冗余约束连杆和辅助弹性连杆，辅助弹性连杆一端铰接在平板底部，另一端铰接在冗余约束连杆中部，冗余约束连杆的一端铰接在斜板上，另一端铰接在底板上。
进一步地，所述从动同步轮的数量为4个，所述滚珠丝杠的数量为4个，垂直滑块的数量为4个。
进一步地，所述垂直滑块铰接在平板的四个顶点处。
有益效果：
1、本发明包含了斜坡实验台传动装置，将单一动力输入通过从动同步轮、同步带实现平板和斜板的运动，通过同步带保证四从动同步轮的同步运动，通过两条同步带驱动的设计保证了同步轮与同步带的接触齿数满足强度要求，进而提高了驱动的平稳性，减少了驱动装置的数量。
2、本发明在双滑块机构的基础上增加了两个冗余约束，使得双滑块机构的运动更加稳定，并且设计了辅助弹性连杆改善了双滑块机构的性能，在相同负载下更加省力，并且克服了双滑块机构的死点问题。
3、本发明以简单的形式，合理的布局，实现了单一动力输入下的高度和角度可调节斜坡实验台，避免了因多驱动单元引入的大质量和低可靠性问题，提高了该装置的可靠性和适用范围。
附图说明
图1是本发明一种高度和角度可调节的双滑块式斜坡实验台的整体结构图。
图2是本发明一种高度和角度可调节的双滑块式斜坡实验台水平面传动系统示意图。
图3是本发明一种高度和角度可调节的双滑块式斜坡实验台垂直平面传动系统示意图。
图4是本发明一种高度和角度可调节的双滑块式斜坡实验台带传动部分结构图。
其中，支架—1，平板—2，辅助弹性连杆—3，从动同步轮—4，同步带—5，主动同步轮—6，电机—7，冗余约束连杆—8，水平滑块—9，斜板—10，垂直滑块—11，滚珠丝杠—12，垂直滑块—13。
具体实施方式
下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。
本发明提供了一种高度和角度可调节的双滑块式斜坡实验台，采用单一驱动电机通过同步轮和同步带驱动平板进行垂直方向上的运动和斜板的平面运动，使得平板的高度和斜板与水平面的夹角可调节。弹簧辅助机构的设计解决了双滑块机构在死点附近需要无穷大驱动力的问题，使该双滑块式斜坡实验台具有省力的功能优势。该实验台仅需一个驱动电机，控制简单，且传动精巧，并且可以配合影像采集设备，对动物训练过程中的动作进行捕捉，可以用于动物运动原理分析和仿生设计。并且也可整体调整实验台的大小，应用在各种需要高度角度可调节的领域，如士兵训练等。
图1所示为本发明提供的一种高度和角度可调节的双滑块式斜坡实验台，主要由平板2、斜板10、底板、支架1、垂直滑块11、水平滑块9、电机7、滚珠丝杠12、冗余约束连杆8、辅助弹性连杆3、和从动同步轮4组成；
如图1所示，平板2通过铰链安装在垂直滑块(11、13)上，斜板10一端通过铰链安装到水平滑块9上，另一端通过铰接安装到平板2上，平板2和斜板10以及垂直滑块(11,、13)和水平滑块9构成双滑块机构。电机7固定连接件安装在底板上。同步轮(4、6)和同步带5等传动装置通过轴承和固定支架等连接件固定在底板上。底板在水平表面上设有凹槽滑轨安装水平滑块9，在竖直的支架1安装有滚珠丝杠12，垂直滑块11螺纹连接在滚珠丝杠12上。在斜板10中点和底板之间安装有冗余约束连杆8，增加系统的稳定性。并且在冗余约束连杆8和平板2之间铰接一根辅助弹性连杆3，可以避免双滑块机构的死点。
如图2～图4所示，以电机7为中心的传动系统中电机7通过两条同步带5驱动4个从动同步轮进行运动。
如图1～图4所示，当电机7转动时，首先驱动主动同步轮6转动，然后通过同步带5驱动从动同步轮4转动，然后从动同步轮4通过滚珠丝杠带动垂直滑块(11、13)在垂直方向上运动，从而调节平板2的高度；当平板2在垂直方向上运动时，一方面平板2通过铰链点驱动斜板10运动，另一方面平板2通过辅助弹性连杆3驱动冗余约束连杆8，平板2和斜板10连接的铰链和冗余约束连杆8共同驱动斜板10运动，进而调节斜板10与水平面的夹角，最终实现平板2的高度和斜板10的角度调节，并且在斜板10接近垂直时仍然可以具有很好的性能。
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种高度和角度可调节的双滑块式斜坡实验台，其特征在于，包括平板、斜板、底板、支架、垂直滑块、水平滑块、电机、滚珠丝杠、冗余连杆机构和从动同步轮；
所述支架竖直固定在底板上，支架的上端安装滚珠丝杠的上端，滚珠丝杠的下端固定在从动同步轮上，与从动同步轮同步转动，垂直滑块与滚珠丝杠螺纹连接，平板通过铰链安装在垂直滑块上，平板的一端与斜板的一端铰接，斜板的另一端与水平滑块铰接，水平滑块安装在底板的滑轨上，电机带动从动同步轮转动，冗余连杆机构的一端铰接在平板上，另一端铰接在斜板上。
2.如权利要求1所述的一种高度和角度可调节的双滑块式斜坡实验台，其特征在于，所述双滑块式斜坡实验台还包括同步带，电机通过同步带带动从动同步轮同步转动。
3.如权利要求1所述的一种高度和角度可调节的双滑块式斜坡实验台，其特征在于，所述冗余连杆机构包括冗余约束连杆和辅助弹性连杆，辅助弹性连杆一端铰接在平板底部，另一端铰接在冗余约束连杆中部，冗余约束连杆的一端铰接在斜板上，另一端铰接在底板上。
4.如权利要求1所述的一种高度和角度可调节的双滑块式斜坡实验台，其特征在于，所述从动同步轮的数量为4个，所述滚珠丝杠的数量为4个，垂直滑块的数量为4个。
5.如权利要求4所述的一种高度和角度可调节的双滑块式斜坡实验台，其特征在于，所述垂直滑块铰接在平板的四个顶点处。
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