CN205363812U - 一种并联主从混合驱动两轴天线测试摇摆台机构 - Google Patents
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Abstract
一种并联主从混合驱动两轴天线测试摇摆台机构，其主要包括基础平台、运动平台、约束分支、两个结构完全相同的主动驱动分支、两个结构完全相同的从动驱动分支。约束分支由第一万向铰和支撑立柱组成。支撑立柱一端与基础平台固连，另一端通过第一万向铰与运动平台铰接。两个主动驱动分支均为UPS结构，由电动缸、球铰和第二万向铰组成。电动缸通过球铰、第二万向铰分别与运动平台和基础平台铰接。两个从动驱动分支均为UPeS结构，由大行程弹簧缸、球铰和第二万向铰组成。大行程弹簧缸通过球铰、第二万向铰分别与运动平台和基础平台铰接。本实用新型承载能力强，动态响应速度快，控制简单，适用作大型天线的测试摇摆台，可用于室内或野外环境。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种并联机构，特别是一种并联天线测试摇摆台机构。
背景技术
通信天线、雷达天线、射电望远镜天线等在使用前需要测试各方面的参数。测试摇摆台是天线测试中的一种基本测试工具。常见天线测试摇摆台多为两轴串联结构。串联机构承载能力较小，所以该类型测试摇摆台只适用于体积、质量较小的天线，难以满足大型天线的测试需求。相对于串联机构，并联机构承载能力强、精度高，适用于大型天线的测试。电动机功率和输出转矩有限，不能承受重载，液压系统可承受重载，但液压油对温度敏感的特点限制了液压系统在高精度天线测试中的应用。
目前已有的少自由度并联机构主要是三自由度机构，例如delta三移动机构，3-3R球面机构等，而二自由度机构相对较少。公开号为CN1715009中国发明专利申请，公开了一种两自由度运动解耦并联机构，该机构具有两个平移自由度。公开号为CN2511447的中国发明专利申请，公开了一种两自由度平动并联机器人机构。公开号为CN204557222的中国实用新型专利申请，公开了一种具有虚约束的两自由度并联平台机构，采用伺服电机驱动，具有两个转动自由度。目前适用于大、重型设备的多驱动且控制简单的二自由度并联机构很少见，所以本实用新型申请提出一种适用于重载的并联主从混合驱动两轴天线测试摇摆台机构。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种控制简单、承载能力高、动态响应快，适用于重载的并联主从混合驱动两轴天线测试摇摆台机构。
本实用新型的技术方案如下：
本实用新型主要包括基础平台、运动平台、约束分支、两个结构完全相同的主动驱动分支、两个结构完全相同的从动驱动分支。上述约束分支中的支撑立柱一端与基础平台固连，该支撑立柱另一端通过第一万向铰与运动平台铰接；上述主动驱动分支中的电动缸的伸缩杆端部通过球铰与运动平台铰接，该电动缸的尾部通过第二万向铰与基础平台铰接；上述从动驱动分支中的大行程弹簧缸上端部通过球铰与运动平台铰接，该大行程弹簧缸的下端部通过第二万向铰与基础平台铰接；上述两个主动驱动分支和两个从动驱动分支在约束分支周围均匀布置；上述两个主动驱动分支相邻布置；上述两个从动驱动分支相邻布置；该机构处于初始位置时同一驱动分支两端的球铰和第二万向铰中心连线垂直于基础平台上表面；上述四个球铰中心连线构成正方形，该正方形中心位于第一万向铰中心；上述四个第二万向铰中心连线构成正方形，该正方形中心位于基础平台中心；上述四个球铰中心连线构成的正方形与上述四个第二万向铰中心连线构成的正方形边长相等。上述大行程弹簧缸由第一螺旋弹簧、第二螺旋弹簧、活塞杆、活塞筒和滑块构成；上述第一螺旋弹簧一端与活塞杆上端固连，另一端与滑块固定连接；上述第二螺旋弹簧一端与活塞筒下端固连，另一端与滑块固定连接；上述滑块通过移动副与活塞筒连接。上述第一螺旋弹簧长度大于第二螺旋弹簧长度；上述第一螺旋弹簧和第二螺旋弹簧刚度相等。
电动缸主要用来驱动运动平台和天线实现期望运动，大行程弹簧缸随动，其通过弹簧长度变化对运动平台施加作用力，辅助电动缸，实现从动驱动。工作过程中大行程弹簧缸伸缩量和其对运动平台的作用力完全由电动缸的运动决定，不需要对其进行控制，使用简单。电动缸只需较小的力即可实现期望运动。
本实用新型与现有技术相比具有如下优点：
1、运动平台和基础平台上的铰链点均布置为正方形，可以提高驱动力利用效率，减小系统内力，同时也增大了整个机构的结构刚度。
2、大行程弹簧缸既能提供部分驱动力，又起到安全保护的作用。
3、通过电动缸提高了摇摆台机构的过载能力和动态响应速度。
4、大行程弹簧缸工作过程中不需要控制，降低了控制的难度，并且不会出现内力激增的情况。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
在图1所示的并联主从混合驱动两轴天线测试摇摆台机构示意图中，两个结构完全相同的主动驱动分支中电动缸3的伸缩杆端部通过球铰2与运动平台1铰接，该电动缸的尾部通过第二万向铰4与基础平台5铰接；两个结构完全相同的从动驱动分支中大行程弹簧缸11上端部通过球铰与运动平台连接，该大行程弹簧缸的下端部通过第二万向铰与基础平台连接；约束分支中支撑立柱13一端与基础平台固连，该支撑立柱另一端通过第一万向铰12与运动平台铰接；
上述两个主动驱动分支和两个从动驱动分支在约束分支周围均匀布置；上述两个主动驱动分支相邻布置；上述两个从动驱动分支相邻布置；该机构处于初始位置时同一驱动分支两端的球铰和第二万向铰中心连线垂直于基础平台上表面；上述四个球铰中心连线构成正方形，该正方形中心位于第一万向铰中心；上述四个第二万向铰中心连线构成正方形，该正方形中心位于基础平台中心；上述四个球铰中心连线构成的正方形与上述四个第二万向铰中心连线构成的正方形边长相等。大行程弹簧缸由第一螺旋弹簧10、第二螺旋弹簧6、活塞杆9、活塞筒7和滑块8构成；上述第一螺旋弹簧一端与活塞杆上端固连，另一端与滑块固定连接；上述第二螺旋弹簧一端与活塞筒下端固连，另一端与滑块固定连接；上述滑块通过移动副与活塞筒连接。上述第一螺旋弹簧长度大于第二螺旋弹簧长度；上述第一螺旋弹簧和第二螺旋弹簧刚度相等。
Claims (3)
1.一种并联主从混合驱动两轴天线测试摇摆台机构，其主要包括基础平台、运动平台、约束分支、两个结构完全相同的主动驱动分支、两个结构完全相同的从动驱动分支，其特征在于：上述约束分支中的支撑立柱一端与基础平台固连，该支撑立柱另一端通过第一万向铰与运动平台铰接；上述主动驱动分支中电动缸的伸缩杆端部通过球铰与运动平台铰接，该电动缸的尾部通过第二万向铰与基础平台铰接；上述从动驱动分支中的大行程弹簧缸上端部通过球铰与运动平台铰接，该大行程弹簧缸的下端部通过第二万向铰与基础平台铰接；上述两个主动驱动分支和两个从动驱动分支在约束分支周围均匀布置；上述两个主动驱动分支相邻布置；上述两个从动驱动分支相邻布置；该机构处于初始位置时同一驱动分支两端的球铰和第二万向铰中心连线垂直于基础平台上表面；上述四个球铰中心连线构成正方形，该正方形中心位于第一万向铰中心；上述四个第二万向铰中心连线构成正方形，该正方形中心位于基础平台中心；上述四个球铰中心连线构成的正方形与上述四个第二万向铰中心连线构成的正方形边长相等。
2.根据权利要求1所述的一种并联主从混合驱动两轴天线测试摇摆台机构，其特征在于：所述大行程弹簧缸由第一螺旋弹簧、第二螺旋弹簧、活塞杆、活塞筒和滑块构成；上述第一螺旋弹簧一端与活塞杆上端固连，另一端与滑块固连；上述第二螺旋弹簧一端与活塞筒下端固连，另一端与滑块固定连接；上述滑块通过移动副与活塞筒连接。
3.根据权利要求2所述的一种并联主从混合驱动两轴天线测试摇摆台机构，其特征在于：所述第一螺旋弹簧长度大于第二螺旋弹簧长度；所述第一螺旋弹簧和第二螺旋弹簧刚度相等。
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