CN201153012Y - 大负载六自由度电动平台 - Google Patents

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范贤德
崔明宝
韩彦东
西光旭
段峰
杨翠茹
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Beijing Moreget Innovation Technology Co., Ltd.
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Abstract

本实用新型提供了一种大负载六自由度电动平台，涉及六自由度平台，包括上、下平台，与上、下平台相连的驱动机构及电控系统；电控系统控制驱动机构动作，所述驱动机构包括均匀布置的六个电动缸和至少三个气缸，气缸一端通气、另一端悬空。因此本实用新型既保留现有大型六自由度平台的大承载能力，又具有响应速度快、结构简洁、维护简单的优点，特别适合在实验室内模拟飞机、战车、坦克、舰船的运动，并对平台上的试件进行动态环境下的各项性能指标测试。

Description

大负载六自由度电动平台
技术领域
本实用新型涉及六自由度平台，特别涉及一种大负载六自由度电动平台。
背景技术
六自由度平台能在空间六个自由度上做任一自由度的单自由度运动，也能做任意几个自由度的复合运动。被广泛地应用到各种训练模拟器如飞行模拟器、舰艇模拟器、海军直升机起降模拟平台、坦克模拟器、汽车驾驶模拟器、火车驾驶模拟器、地震模拟器以及动感电影、娱乐设备等领域，甚至可用到空间宇宙飞船的对接，空中加油机的加油对接中。
现有大型六自由度平台都采用液压缸作为主驱动机构，响应速度比较慢，而且因为液压系统需要泵站，所以整套系统复杂庞大，而且维护很麻烦，但是由于电动缸的承载能力没有液压缸的强大，所以在以往大型的平台应用中多采用液压缸作为主驱动设备。
发明内容
本实用新型的目的是针对上述现有技术的缺陷，提供了一种既保留现有大型六自由度平台的大承载能力，又具有响应速度快、结构简洁、维护简单的大负载六自由度电动平台。
为了实现上述目的本实用新型采取的技术方案是：一种大负载六自由度电动平台，包括上、下平台，与上下平台相连的驱动机构及电控系统；电控系统控制驱动机构动作，所述驱动机构包括均匀布置的六个电动缸和至少三个气缸，气缸一端通气、另一端悬空。
所述上、下平台主要是由方钢管构成的箱体结构。
所述电动缸与气缸均通过万向铰轴座与上、下平台固接。
本实用新型采用大载荷电动缸加气缸的结构，是以电动缸为主、气缸为辅。其中，电动缸主要控制整个平台的动作，使得平台在六个自由度的运动位置更精确，响应更快；气缸的应用主要是模仿气弹簧，气缸一端给气、另一端悬空，通过控制进气压力，提供给平台一个稍低于平台载重的推力，由于气缸推力可以克服大部分载荷，故解决了电动平台载重较低的问题，电动缸只需要提供很少的力就可以了，而且在电动系统出现失效的特殊情况下，气缸也可以起一个保护作用，故系统简洁，基本上不需要维护。本实用新型由于采用全数字控制电动系统，因此平台运动光滑连续，可产生高频响的快速运动，也可实现低速下的平稳运动，特别适合在实验室内模拟飞机、战车、坦克、舰船的运动，并对平台上的试件进行动态环境下的各项性能指标测试。
本实用新型的有益效果是：相比现有技术，本实用新型采用了主要由电动缸及气缸组成的结构，既保留现有大型六自由度平台的大承载能力，又具有响应速度快、结构简洁、维护简单的优点。
附图说明
图1是本是新型的整体结构示意图。
图中：1上平台、2电动缸、3气缸、4下平台、5万向铰轴座。
具体实施方式
如图1所示的一种大负载六自由度电动平台，包括上、下平台1、4，与上、下平台1、4相连的驱动机构及电控系统。电控系统控制驱动机构动作。所述上、下平台1、4主要是由方钢管构成的箱体结构，因此确保了平台具有足够的刚度和强度。所述驱动机构包括均匀布置在上、下平台1、4间的六个电动缸2和三个气缸3。气缸3的数量还可以是三个以上。
电动缸2主要包括缸体、伺服电机、电机驱动器及多轴控制器。电动缸2支撑着上平台1，电动缸2两端通过万向铰轴座5与上、下平台1、4固连。下平台4与深埋于地下的混凝土预制基础的地脚螺栓固连。六个电动缸2的布置采用现今最流行的标准结构，它构成了对称的空间几何结构，既起到上部载荷的支撑作用，也是平台六自由度运动的执行机构，它不需要任何平衡装置和辅助支撑，在电控系统的控制下协调同步动作，使平台产生加速、减速、冲击、振动、颠簸等运动效果，故此结构简单、体积小巧、响应速度快。
三个气缸3也均匀布置在上、下平台1、4间，并通过万向铰轴座5与上、下平台1、4固接。气缸3的作用相当于气弹簧，它一端通气另一端悬空，可提供给平台一个稍低于平台载重的推力。由于气缸3的推力克服了大部分载荷，电动缸2只需要提供很少的力就可以了，解决了电动平台载重较低的问题；而且在电动系统出现失效的特殊情况下，气缸3也可以起一个保护作用，故系统很简洁，基本上不需要维护。
万向铰轴座5可确保缸体与上、下平台1、4连接部分的运动光滑、连续、无约束。
因此本实用新型既保留现有大型六自由度平台的大承载能力，又具有响应速度快、结构简洁、维护简单的优点，特别适合在实验室内模拟飞机、战车、坦克、舰船的运动，并对平台上的试件进行动态环境下的各项性能指标测试。
以上所述的实施例，只是本实用新型较优选的具体实施方式的一种，本领域的技术人员在本实用新型技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (3)

1.一种大负载六自由度电动平台，包括上、下平台，与上、下平台相连的驱动机构及电控系统；电控系统控制驱动机构动作，其特征在于：所述驱动机构包括均匀布置的六个电动缸和至少三个气缸，气缸一端通气、另一端悬空。
2.根据权利要求1所述的大负载六自由度电动平台，其特征在于：所述上、下平台主要是由方钢管构成的箱体结构。
3.根据权利要求1或2所述的大负载六自由度电动平台，其特征在于：所述电动缸与气缸均通过万向铰轴座与上、下平台固接。
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