CN202289433U - 一种三自由度运动模拟平台 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及用于车事、娱乐、体育、教育等各种模拟运动的运动机构，具体地说，涉及一种三自由度运动模拟平台。其包括平台和底座，还包括中板、驱动油缸和动力传递部件；所述动力传递部件包括横向支撑架、纵向支撑架和垂直支撑架；所述驱动油缸包括用以驱动垂直支撑架的第一驱动油缸、用以驱动纵向支撑架的第二驱动油缸A和第二驱动油缸B、以及用以驱动横向支撑架的第三驱动油缸；所述平台和中板之间通过横向支撑架和纵向支撑架连接，所述中板和底座之间通过垂直支撑架连接。本实用新型在较少油量的情况下实现高频、大幅度的运动模拟效果，且操作方便，运动平稳性高。
Description
技术领域
本实用新型涉及用于车事、娱乐、体育、教育等各种模拟运动的运动机构，具体地说，涉及一种三自由度运动模拟平台。
背景技术
目前，自由度运动模拟平台广泛应用于车事、娱乐、体育、教育等部门，随着自由度运动模拟平台的广泛应用，其种类也日益繁多，调节方便、操作简单的自由度运动模拟平台无疑成为诸多市场的不二选择，而目前现有的自由度运动模拟平台存在着诸多缺点：在大幅度、高频率的场合中对泵站要求苛刻，耗油量大，需加设蓄能器等，成本较高，控制不方便，运动耦合性也较差。
中国专利申请号201020647907.4，申请日2010年12月08日，专利名称《一种三自由度运动平台机构》，该专利公开了一种三自由度运动平台机构，其通过在平台底部连接三个驱动油缸，并采用控制回路的阀门来控制三个驱动油缸的驱动杆运动，来实现平台在前后、左右方向上以不同的角度倾斜运动或上下垂直运动。该专利技术的缺陷在于：1、作为驱动油缸的油缸行程大，耗油量多，成本高；2、结构复杂，维修不便；3、不能实现运动的解耦，即不能实现在X，Y平面内运动的同时也可以在Z方向上的运动。
实用新型内容
为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种在较少油量的情况下实现高频、大幅度的运动模拟效果，且操作方便，运动平稳性高的三自由度运动模拟平台。
本实用新型的技术方案是：一种三自由度运动模拟平台，包括平台和底座，还包括中板、驱动油缸和动力传递部件；所述动力传递部件包括横向支撑架、纵向支撑架和垂直支撑架；所述驱动油缸包括用以驱动垂直支撑架的第一驱动油缸、用以驱动纵向支撑架的第二驱动油缸A和第二驱动油缸B、以及用以驱动横向支撑架的第三驱动油缸；所述平台和中板之间通过横向支撑架和纵向支撑架连接，所述中板和底座之间通过垂直支撑架连接。
所述第一驱动油缸一端铰接于所述底座上，另一端铰接于所述第一支撑架的第一横向支撑杆上；第二驱动油缸A一端铰接于所述中板上，另一端铰接于所述第三支撑架的第二横向支撑杆上；第二驱动油缸B一端铰接于所述中板上，另一端铰接于所述第四支撑架的第三横向支撑杆上；第三驱动油缸一端铰接于所述中板上，另一端铰接于所述横向支撑架的第四横向支撑杆上。
所述底座上设置第一铰支座和第一滑道；所述中板底部设置第二铰支座和第二滑道，中板上部设置第三铰支座、第四铰支座和第五铰支座；所述平台底部设置第三滑道、第四滑道和连接构件。
所述垂直支撑架包括交叉设置的第一支撑架和第二支撑架，第一支撑架一端铰接于第一铰支座上，另一端通过滑动件A与第二滑道连接，第二支撑架一端铰接于第二铰支座上，另一端通过滑动件B与第一滑道连接。
所述纵向支撑架包括交叉设置的第三支撑架和第四支撑架，第三支撑架一端铰接于第三铰支座上，另一端通过滑动件C与第三滑道连接，第四支撑架一端铰接于第四铰支座上，另一端与连接构件的滑块式套接件铰接。
所述横向支撑架一端铰接于第五铰支座上，另一端通过轴端球轴承和滑动件D与第四滑道连接。
所述连接构件包括固定支座、转轴和绕转轴旋转的滑块式套接件，转轴固定在固定支座的两端，滑块式套接件套在转轴上。
本实用新型的有益效果在于：
1、驱动油缸所需液压油量仅为普通模拟平台的1/3，以此降低了液压油量，在耗油量较少的情况下就可以实现大幅度、高频率的运动，降低了成本；2、无需加设蓄能器等其他设施，降低制作成本；3、分层式设计，折叠式助力支撑架，保证平台的幅度和频率；4、运动平稳性高，在高频率的运动状态下依然能保证其平稳性；5、可以实现运动的解耦，即可以实现在X，Y平面内运动的同时也可以在Z方向上的运动，各自由度耦合性好，对于运动要求复杂的场合，依然能完美实现，且编程方便；6、占用空间小，安装方便，噪音低；7、结构比较简单，操作简单，安装和维修也比较方便。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图A；
图2是本实用新型的结构示意图B；
图3是本实用新型中连接构件7的结构示意图；
图4是本实用新型中平台1实现翻转运动的示意图A；
图5是本实用新型中平台1实现翻转运动的示意图B。
其中，1、平台，2、中板，3、底座，4、垂直支撑架，5、横向支撑架，6、纵向支撑架，7、连接构件；101、第一铰支座，102第二铰支座，103、第三铰支座，104、第四铰支座，105、第五铰支座；201、第一滑道，202、第二滑道，203、第三滑道，204、第四滑道，205、滑动件B，206、滑动件A，207、滑动件C，208、滑动件D；301、第一支撑架，302、第二支撑架，303、第三支撑架，304、第四支撑架，305、第一横向支撑杆，306、第二横向支撑杆，307、第四横向支撑杆；401、第一驱动油缸，402、第二驱动油缸A，403、第二驱动油缸B，404、第三驱动油缸；501、固定支座，502、转轴，503、滑块式套接件。
具体实施方式
以下结合附图具体说明本实用新型。
参见图1和图2，本实用新型包括：平台1、底座3、中板2、驱动油缸和动力传递部件；动力传递部件包括横向支撑架5、纵向支撑架6和垂直支撑架4；驱动油缸包括用以驱动垂直支撑架4的第一驱动油缸401、用以驱动纵向支撑架6的第二驱动油缸A402和第二驱动油缸B403、以及用以驱动横向支撑架5的第三驱动油缸404；平台1和中板2之间通过横向支撑架5和纵向支撑架6连接，中板2和底座3之间通过垂直支撑架4连接。
底座3上设置第一铰支座101和第一滑道201；所述中板底部设置第二铰支座102和第二滑道202，中板上部设置第三铰支座103、第四铰支座104和第五铰支座105；所述平台底部设置第三滑道203、第四滑道204和连接构件。
垂直支撑架包括交叉设置的第一支撑架301和第二支撑架302，第一支撑架301一端铰接于第一铰支座101上，另一端通过滑动件A206与第二滑道202连接，第二支撑架302一端铰接于第二铰支座102上，另一端通过滑动件B205与第一滑道201连接。
纵向支撑架包括交叉设置的第三支撑架303和第四支撑架304，第三支撑架303一端铰接于第三铰支座103上，另一端通过滑动件C207与第三滑道203连接，第四支撑架304一端铰接于第四铰支座104上，另一端与连接构件连接。
横向支撑架一端铰接于第五铰支座105上，另一端通过轴端球轴承和滑动件D208与第四滑道204连接。
第一驱动油缸401一端铰接于所述底座上，另一端铰接于所述第一支撑架301的第一横向支撑杆305上；第二驱动油缸A402一端铰接于所述中板上，另一端铰接于所述第三支撑架303的第二横向支撑杆306上；第二驱动油缸B403一端铰接于所述中板上，另一端铰接于所述第四支撑架304的第三横向支撑杆上；第三驱动油缸404一端铰接于所述中板上，另一端铰接于所述横向支撑架的第四横向支撑杆307上。
参见图3，连接构件包括固定支座501、转轴502和绕转轴旋转的滑块式套接件503，转轴502固定在固定支座501的两端，滑块式套接件503套在转轴502上。
本实用新型的运动原理及过程如下：1、垂直运动：如图1所示，通过PLC控制系统使第二驱动油缸A402、第二驱动油缸B403和第三驱动油缸404处于锁死状态，保证平台1平稳工作，第一驱动油缸401的伸缩通过垂直支撑架带动平台实现在垂直方向上上下运动；2、横向运动：如图1所示，锁死第一驱动油缸401、第二驱动油缸A402和第二驱动油缸B403，控制第三驱动油缸404的伸缩通过横向支撑架带动平台1实现在水平方向上左右运动；3、翻转运动：锁死第一驱动油缸401和第二驱动油缸A402，通过控制第三驱动油缸404和第二驱动油缸B403，来带动平台1倾斜翻转，如图4所示；锁死第一驱动油缸401和第二驱动油缸B403，通过控制第三驱动油缸404和第二驱动油缸A402，来带动平台1倾斜翻转，如图5所示。
以上仅作为本实用新型实现三自由度运动的原理说明，使用人可以根据需要通过控制第一驱动油缸401、第二驱动油缸A402、第二驱动油缸B403和第三驱动油缸404的开关和伸缩来实现所需要完成的运动。
Claims (6)
1.一种三自由度运动模拟平台，包括平台和底座，其特征在于，还包括中板、驱动油缸和动力传递部件；
所述动力传递部件包括横向支撑架、纵向支撑架和垂直支撑架；
所述驱动油缸包括用以驱动垂直支撑架的第一驱动油缸、用以驱动纵向支撑架的第二驱动油缸A和第二驱动油缸B、以及用以驱动横向支撑架的第三驱动油缸；
所述平台和中板之间通过横向支撑架和纵向支撑架连接，所述中板和底座之间通过垂直支撑架连接。
2.根据权利要求1所述的三自由度运动模拟平台，其特征在于，所述底座上设置第一铰支座和第一滑道；所述中板底部设置第二铰支座和第二滑道，中板上部设置第三铰支座、第四铰支座和第五铰支座；所述平台底部设置第三滑道、第四滑道和连接构件。
3.根据权利要求2所述的三自由度运动模拟平台，其特征在于，所述连接构件包括固定支座、转轴和绕转轴旋转的滑块式套接件，转轴固定在固定支座的两端，滑块式套接件套在转轴上。
4.根据权利要求3所述的三自由度运动模拟平台，其特征在于，所述纵向支撑架包括交叉设置的第三支撑架和第四支撑架，第三支撑架一端铰接于第三铰支座上，另一端通过滑动件C与第三滑道连接，第四支撑架一端铰接于第四铰支座上，另一端与连接构件的滑块式套接件铰接。
5.根据权利要求2所述的三自由度运动模拟平台，其特征在于，所述垂直支撑架包括交叉设置的第一支撑架和第二支撑架，第一支撑架一端铰接于第一铰支座上，另一端通过滑动件A与第二滑道连接，第二支撑架一端铰接于第二铰支座上，另一端通过滑动件B与第一滑道连接。
6.根据权利要求2所述的三自由度运动模拟平台，其特征在于，所述横向支撑架一端铰接于第五铰支座上，另一端通过轴端球轴承和滑动件D与第四滑道连接。
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