CN206140506U - 一种多自由度运动平台 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种多自由度运动平台,涉及空间动态模拟技术领域,为解决平台运动状态精确度低,响应慢,可靠性差的技术问题而设计。该多自由度运动平台包括底座、连杆和顶板;连杆至少有3组,且每两根为一组;每根连杆上端通过上连接件与顶板转动连接,同组两根连杆下端均通过下连接件转动连接在同一个动力传动装置上,动力传动装置安装在底座上,一个动力传动装置至少连接一个电机;动力传动装置至少有3个,一个动力传动装置对应带动一组连杆下端作直线运动,同组两根连杆下端的运动轨迹平行或共线,相邻组连杆下端的运动轨迹相交。本实用新型多自由度运动平台能够精确控制其空间运动状态。
Description
技术领域
本实用新型涉及空间动态模拟技术领域,尤其涉及一种多自由度运动平台。
背景技术
随着科技的不断飞速发展,空间多自由度运动的动感平台逐渐渗入到了人类生活的各个领域,例如:机加工领域的多自由度机床、工业搬运机构、具有虚拟动感的赛车飞行游戏以及与影视相关的动感平台等,这些动感平台给生产制造业带来便利,给我们的生活带来了真实的体验感。
现有的动感平台通常采用多个液压缸或气缸分别直接驱动平台的不同点来实现平台多个方向的运动。在液压缸或气缸的工作过程中,由于其本身的特性,其控制精度较低,从而影响整个动感平台的运动状态的精确度。同时现有平台的液压缸或气缸直接驱动平台运动,一方面可靠性差,另一方面也增大了运动部分的惯量,导致响应速度慢。此外,由于缸体包含了驱动部件,相对比较粗大,易导致相互运动干涉,从而限制了平台的运动范围。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种多自由度运动平台,能够精确控制其运动状态,增大运动范围,并且响应更快,可靠性更高。
为达此目的,本实用新型采用以下技术方案:
一种多自由度运动平台,自下而上依次包括底座、连杆和顶板。
所述连杆至少有3组,且每两根所述连杆为一组;每根所述连杆的上端通过上连接件与所述顶板转动连接,同组两根所述连杆的下端均通过下连接件转动连接在同一个动力传动装置上,所述动力传动装置安装在所述底座上,一个所述动力传动装置至少连接一个电机。
所述动力传动装置至少有3个,一个所述动力传动装置对应带动一组所述连杆的下端作水平直线运动。
作为优选,同组两根所述连杆的下端的运动轨迹平行或共线,相邻组的所述连杆的下端的运动轨迹相交。
作为优选,所述上连接件设有6个,所述连杆设有6根,各所述连杆的上端通过不同的所述上连接件与所述顶板转动连接。
或者,所述上连接件设有3个,所述连杆设有6根,同组的两根所述连杆的上端通过同一个所述上连接件与所述顶板转动连接。
作为优选,所述动力传动装置设有3个,一个所述动力传动装置对应带动一组所述连杆运动,各组所述连杆的下端的运动轨迹分别为多边形或Y形的三个边。
作为优选,所述连杆为直杆、弯杆或S形杆。
作为优选,所述上连接件和所述下连接件均包括U形框和位于所述U形框的两个侧壁之间的方形框;所述方形框的两个相对侧壁向内设有同轴线的内轴,所述内轴与所述连杆的上端或下端枢接,所述方形框的另外两个相对侧壁向外设有同轴线的外轴,所述内轴与所述外轴相垂直,所述外轴与所述U形框的两个侧壁枢接;所述上连接件的所述U形框与所述顶板固接或枢接,所述下连接件的所述U形框与所述动力传动装置固接或枢接。
或者,所述上连接件和所述下连接件为球面副组件。
作为优选,在所述上连接件中,所述U形框的底面向外固设有U形框凸轴或U形框套筒,所述顶板固设有与所述U形框凸轴相匹配枢接的顶板套筒或与所述U形框套筒相匹配枢接的顶板凸轴。
或/和,在所述下连接件中,所述U形框的底面向外固设有U形框凸轴或U形框套筒,所述动力传动装置固设有与所述U形框凸轴相匹配枢接的动力传动套筒或与所述U形框套筒相匹配枢接的动力传动凸轴。
作为优选,所述动力传动装置包括:与所述下连接件的U形框底面相连接的滑座、与所述滑座固定连接的滑块和丝母,所述滑块可滑动地安装在滑轨上,所述滑轨固接在所述底座上,所述丝母匹配安装在丝杠上,所述丝杠的两端枢接在所述底座上,且所述丝杠的一端与相应的所述电机连接,所述电机固接在所述底座上;所述滑座、所述滑块和所述丝母均设有两个,所述滑轨至少设有一个且相平行;所述丝杠设有两个且均与所述滑轨相平行,或者所述丝杠设有一个且其两侧的螺纹旋向相反并与所述滑轨相平行。
或,所述动力传动装置包括:带动所述下连接件运动的皮带、与所述皮带相匹配的带轮及带动所述带轮转动的所述电机;
或,所述动力传动装置包括:带动所述下连接件运动的齿条、与所述齿条相匹配的齿轮及带动所述齿轮转动的所述电机;
或,所述动力传动装置包括:带动所述下连接件运动的气缸、液压缸或直线电机。
作为优选,所述底座包括固接在一起的底板和支座,所述滑轨固接在所述底板上,所述丝杠的两端分别枢接在所述支座上,所述电机固接在所述支座上。
作为优选,所述动力传动装置还包括减速器,所述减速器的输入端连接所述电机的输出端,所述减速器的输出端连接所述丝杠。
本实用新型的有益效果:本实用新型所述的多自由度运动平台中,由于动力传动装置至少有3个,连杆至少有3组,一个动力传动装置对应带动一组连杆运动,每组连杆的上端与顶板连接,所以顶板至少有3个受力点。由于连杆的上端与顶板之间通过上连接件为转动连接,连杆的下端与动力传动装置之间通过下连接件也为转动连接,所以顶板在其受力点相对于相应连杆能自由转动,连杆相对于相应的动力传动装置能自由摆动。
该多自由度运动平台工作过程中,各电机将动力传递给相应的动力传动装置,各动力传动装置再分别带动相应的一组连杆的下端作水平直线运动,以改变相应连杆的下端的移动位置,同时使相应连杆的倾斜角度发生变化,即连杆发生摆动现象,并使连杆的上端的竖直高度发生变化,进而改变该连杆的上端对应的顶板受力点的高度,使顶板的空间位置状态发生变化,实现顶板的前后、左右、上下、俯仰、滚转及不同朝向等多个自由度的运动。在顶板的多个自由度的运动过程中,由于顶板的空间运动状态取决于其上的受力点的空间运动状态,受力点越多,顶板的空间运动状态越精确,而本实用新型所述的多自由度运动平台中顶板的受力点不少于3个,其受力点较多,且顶板上各受力点的运动实际上是由电机驱动实现的,通过控制电机的转动角度及速度分别实现各受力点的空间运动状态的控制,从而实现整个顶板的空间运动状态的精确控制。
此外,在本实用新型所述的多自由度运动平台中,由于动力传动装置并没有直接驱动顶板运动,而是通过驱动连杆运动来实现对顶板的不同运动状态的控制。与现有技术相比,由于连杆不包含驱动部件,相对较细,不易发生相互运动干涉,因此增大了顶板的运动范围;由于连杆的重量比较轻,其运动时的惯量较低,运动响应速度较快,进而提高了顶板的运动响应速度;由于动力传动装置及电机均安装在底座上,并未直接驱动顶板运动,而是通过连杆间接驱动顶板运动,在顶板运动过程中所施加的作用力直接作用在连杆上,并未直接作用在动力传动装置及电机上,使得动力传动装置及电机不易发生因受力过大而失效的现象,从而提高整个多自由度运动平台的结构可靠性。
附图说明
图1是本实用新型实施例一多自由度运动平台的主视示意图;
图2是图1中多自由度运动平台的第一视角立体结构示意图;
图3是图1中多自由度运动平台的第二视角立体结构示意图;
图4是图2中A处上连接件与顶板和连杆的连接结构示意图;
图5是图3中B处下连接件与动力传动装置和连杆的连接结构示意图;
图6是图4或图5中方框的主视示意图;
图7是图5中方框的E-E向的剖视示意图;
图8是图4或图5中U形框的主视示意图;
图9是图8中U形框的F-F向的剖视示意图;
图10是实施例一中连杆为直杆时的结构示意图;
图11是实施例一中连杆为弯杆时的结构示意图;
图12是实施例一中连杆为S形杆时的结构示意图;
图13是实施例一中各组连杆下端运动轨迹分别为三边形的三个边时的原理图;
图14是实施例一中各组连杆下端运动轨迹分别为四边形的三个边时的原理图;
图15是实施例一中各组连杆下端运动轨迹分别为Y形的三个边时的原理图;
图16是本实用新型实施例二多自由度运动平台中各组连杆下端运动轨迹分别为三边形的三个边时的原理图;
图17是实施例二中各组连杆下端运动轨迹分别为四边形的三个边时的原理图;
图18是实施例二中各组连杆下端运动轨迹分别为Y形的三个边时的原理图;
图19是本实用新型实施例三多自由度运动平台的立体结构示意图;
图20是图19中C处上连接件分别与顶板和连杆的连接结构示意图;
图21是图19中D处下连接件分别与动力传动装置和连杆的连接结构示意图。
图中:
1-顶板,2-上连接件,3-连杆,4-下连接件,5-动力传动装置,6-底座,7-电机;
101-顶板凸轴;
201-方形框,202-U形框,203-U形框套筒,204-内轴,205-外轴;
501-滑座,502-丝母,503-丝杠,504-滑块,505-滑轨;
601-支座,602-底板。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
实施例一
如图1-图3所示,本实施例是一种多自由度运动平台,自下而上依次包括底座6、连杆3和顶板1,连杆3有3组,且每两根连杆3为一组;每根连杆3的上端通过上连接件2与顶板1转动连接,同组两根连杆3的下端均通过下连接件4转动连接在同一个动力传动装置5上,动力传动装置5安装在底座6上,一个动力传动装置5至少连接一个电机7;动力传动装置5有3个,一个动力传动装置5对应带动一组连杆3的下端作水平直线运动。
以同组两根连杆3的下端的运动轨迹平行或共线、相邻组的连杆3的下端的运动轨迹相交为例,如图1-图3所示。需要注意的是,连杆3还可以多于3组,动力传动装置5还可以多于3个,同组两根连杆3的下端的运动轨迹也可以相交,相邻组的连杆3的下端的运动轨迹也可以平行,只要能实现本实用新型实施例一所能实现的功能、解决本实用新型所能解决的技术问题的相似结构均在本实用新型所保护的范围之内。
本实施例所述的多自由度运动平台中,如图1-图3所示,由于动力传动装置5有3个,连杆3有3组,一个动力传动装置5对应带动一组连杆3运动,每组连杆3的上端与顶板1连接,所以当各连杆3分别枢接在不同的上连接件2时顶板1有6个受力点;当每两根连杆3均连接在同一上连接件2时,顶板1有3个受力点(见下述实施例二和实施例三);除此之外,顶板1将有4个或5个受力点;连杆3多于3组时顶板1的受力点可多于6个。由于连杆3的上端与顶板1之间通过上连接件2为转动连接,连杆3的下端与动力传动装置5之间通过下连接件4也为转动连接,所以顶板1在其受力点相对于相应连杆3能自由转动,连杆3相对于相应的动力传动装置5能自由摆动。
在该多自由度运动平台工作过程中,各电机7将动力传递给相应的动力传动装置5,各动力传动装置5再分别带动相应的一组连杆3的下端作水平直线运动,以改变相应连杆3的下端的移动位置,同时使相应连杆3的倾斜角度发生变化,即连杆3发生摆动现象,并使连杆3的上端的竖直高度发生变化,进而改变该连杆3的上端对应的顶板1受力点的高度,使顶板1的空间位置发生变化,实现顶板1的前后、左右、上下、俯仰、滚转及不同朝向等多个自由度的运动。在顶板1的多个自由度运动过程中,由于顶板1的空间运动状态取决于其上的受力点的空间运动状态,受力点越多,顶板1的空间运动状态越精确,而本实施例中顶板1的受力点不少于3个,其受力点较多,且顶板1上各受力点的运动实际上是由电机7驱动实现的,通过控制电机7的转动角度及速度分别实现各受力点的空间运动状态的控制,从而实现顶板的空间运动状态的精确控制。
在本实施例中,由于动力传动装置5通过驱动连杆3的运动来对顶板1的不同运动状态的进行控制。与现有技术相比,由于连杆3的两端均能运动,因此增大了顶板1的运动范围;由于连杆3的重量比较轻,其运动时的惯量较低,运动响应速度较快,进而提高了顶板1的运动响应速度;由于动力传动装置5及电机7均安装在底座6上,并未直接驱动顶板1运动,而是通过连杆3间接驱动顶板1运动,在顶板1运动过程中所施加的作用力直接作用在连杆3上,并未直接作用在动力传动装置5及电机7上,使得动力传动装置5及电机7不易发生因受力过大而失效的现象,从而提高整个多自由度运动平台的结构可靠性。
此外,由于采用电机7驱动动力传动装置5带动连杆3运动,进而实现顶板1的多自由度运动,具有噪音小、对环境无污染的优点。
具体的,如图1和图2所示,上连接件2设有6个,连杆3设有6根,各连杆3的上端通过不同的上连接件2分别与顶板1转动连接。如此设置,上连接件2设有6个且分别与6根连杆3相对应转动连接,这样使顶板1具有6个受力点,其中两个受力点为一组,并与同组连杆3的上端相对应,由图可知,同组的两根连杆3及与之对应的动力传动装置5和顶板1围成一个四边形结构,同组的两根连杆3的运动状态能够控制与之对应的顶板1上受力点的空间运动状态,同理,三组连杆的运动状态能够控制整个顶板1的空间运动状态。其中,各连杆3的长度关系不受限制。
本实施例中,如图1、图3和图13所示,动力传动装置5设有3个,一个动力传动装置5对应带动一组连杆3运动,各组连杆3的下端的运动轨迹为三边形的三个边,即将动力传动装置5设在了三边形的三个边上。除此之外,如图14和图15所示,各组连杆3的下端的运动轨迹还可以为四边形等多边形的三个边或Y形的三个边上。将动力传动装置5设在多边形或Y形的三个边上时,可以将各动力传动装置5、连杆3设计成统一标准,使顶板1的空间运动状态更加容易控制;此外,可以分散顶板1的受力点,进而使顶板1、上连接件2、连杆3、下连接件4和动力传动装置5在工作过程中受力更加均匀,不会因为某些零部件由于受力过大而失效,从而延长各零部件的使用寿命。
本实施例中,连杆3可以为多种形状结构,如图10所示,连杆3为直杆;如图11所示,连杆3为弯杆;如图12所示,连杆3为S形杆。当连杆3为弯杆或S形杆时,可以增大连杆3的运动角度范围,从而增大顶板1的空间运动范围。
本实施例中,能够实现多方向转动的上连接件2和下连接件4具有多种结构,具体的,如图4和图5所示,上连接件2和下连接件4均包括U形框202和位于U形框202两个侧壁之间的方形框201;其中,如图6和图7所示,方形框201的两个相对侧壁向内设有同轴线的内轴204,内轴204与连杆3的上端或下端枢接,方形框201的另外两个相对侧壁向外设有同轴线的外轴205,内轴204与外轴205相垂直,外轴205与U形框202的两个侧壁枢接;如图8和图9所示,U形框202的两个侧壁设有用于枢接外轴205的轴孔。连杆3的上端或下端能绕内轴204转动,外轴205相对于U形框202的两个侧壁转动,从而使连杆3相对于U形框202实现两个自由度的转动运动。
再者,如图4所示,在上连接件2中,U形框202的底面向外固设有U形框套筒203,顶板1固设有与U形框套筒203相匹配枢接的顶板凸轴101(如实施例三中的图20所示),这样可以实现U形框202相对于顶板1一个自由度的转动运动,从而实现顶板1相对于连杆3三个自由度的转动运动,即顶板1在其受力点可以进行空间360°自由旋转运动。或者,上连接件2的U形框202的底面向外固设有U形框凸轴,顶板1固设有与U形框凸轴相匹配枢接的顶板套筒(图中未示出),同样可以实现U形框202相对于顶板1一个自由度的转动运动,且还可以实现顶板1相对于连杆3三个自由度的转动运动。在下连接件4中,U形框202与相应的动力传动装置5固接,可以实现连杆3相对于动力传动装置5两个自由度的转动运动。由于动力传动装置5可以带动下连接件4作直线运动,从而使与下连接件4对应连接的连杆3的下端实现直线运动,由此可知,连杆3相对于底座6能够实现两个方向的转动及一个方向的滑动共三个自由度的运动。
除此之外,虽然图中未示出,但是可以将上连接件2的U形框202与顶板固接,下连接件4中的U形框202的底面向外固设有U形框凸轴或U形框套筒203,动力传动装置5固设有与U形框凸轴相匹配枢接的动力传动套筒或与U形框套筒203相匹配枢接的动力传动凸轴,实现顶板1相对于连杆3两个自由度的转动,并使连杆3相对于底座6实现三个方向的转动及一个方向的滑动共四个自由度的运动。
再者,虽然图中未示出,但是还可以将上连接件2和下连接件4的U形框202的底面均向外固设有U形框凸轴或U形框套筒203,相应的,顶板1固设有与U形框套筒203相匹配枢接的顶板凸轴101或与U形框凸轴相匹配枢接的顶板套筒,动力传动装置5固设有与U形框凸轴相匹配枢接的动力传动套筒或与U形框套筒203相匹配枢接的动力传动凸轴,从而实现顶板1相对于连杆3三个自由度的转动,并使连杆3相对于底座6实现三个方向的转动及一个方向的滑动共四个自由度的运动。由此可知,本实施例中的上连接件2和下连接件4的结构相配合能够使顶板1相对于底座6实现六个自由度的运动,从而使顶板1的运动状态更加多样、准确。
由上述上连接件2和下连接件4的结构可知,顶板1可实现空间六个自由度的运动状态,进而实现顶板1的前后、左右、上下、俯仰、滚转及不同朝向等多个自由度的运动。其中,连杆3的上端或下端施加给上连接件2或下连接件4的作用力直接作用到方形框201的内轴204上,内轴204将其受到的作用力施加到相应的方形框201的两个相对侧壁上,方形框201的两个相对侧壁再将其受到的作用力通过其另外两个相对侧壁传递给两个外轴205,外轴205再将其受到的作用力传递给U形框202,由此可知,方形框201的四个侧壁均受力,从而减小甚至消除了应力集中现象的发生,此外,方形框201的结构还具有刚度高的优良特性,能够承受更大的作用力。
除此之外,上连接件2和下连接件4的结构还可以为球面副组件,均能实现空间各维度的360°旋转运动。
本实施例中,如图3和图5所示,动力传动装置5包括:与下连接件4的U形框202底面相连接的滑座501、与滑座501固定连接的滑块504和丝母502,滑块504可滑动地安装在滑轨505上,滑轨505固接在底座6上,丝母502匹配安装在丝杠503上,丝杠503的两端枢接在底座6上,且丝杠503的一端与相应的电机7连接,电机7固接在底座6上。滑座501将滑块504、丝母502和U形框202固接到一起,使四者实现联动;电机7驱动丝杠503转动,丝杠503 带动丝母502作直线运动,丝母502再带动滑座501、滑块504和下连接件4一起作直线运动,下连接件4带动与之连接的连杆3的下端作直线运动,从而实现连杆3的自由摆动。其中,滑块504在滑轨505上滑动,可以起导向作用。
具体的,如图3所示,在每个动力传动装置5中,滑座501、滑块504和丝母502均设有两个,丝杠503设有两个且平行,滑轨505设有一个且与丝杠503平行,每个丝杠503均连接电机7。这样设置可以使一个电机7驱动一个丝杠503转动,进而实现各连杆3的独立运动,根据各连杆3的相互独立的运动状态,使顶板1实现空间的各种运动状态。两个丝杠503还可以共轴线设置,图中未示出。滑轨505还可以设置两个或更多个且相平行布置,以分担滑座501所施加的作用力,使滑块504和滑轨505导向更加顺滑,延长其使用寿命。
另外,丝杠503也可以设置一个,两个丝母502均旋在同一丝杠503上,即一个电机7同时带动两个丝母运动,使同组的两根连杆3同时向顶板1施加作用力,进而实现顶板1的各个方向的不同运动状态。
本实施例中,动力传动装置5还可以采用其他结构,例如,动力传动装置5包括带动下连接件4运动的皮带、与皮带相匹配的带轮及带动带轮转动的电机7,或者,动力传动装置5包括带动下连接件4运动的齿条、与齿条相匹配的齿轮及带动齿轮转动的电机7,或者,动力传动装置5包括带动下连接件4运动的气缸、液压缸或直线电机。
如图3所示,底座6包括固接在一起的底板602和支座601,滑轨505固接在底板602上,丝杠503的两端枢接在支座601上,电机7固接在支座601上。这样只需将板状支座601固定在底板602上就能使丝杠503平稳地转动,使电机7固定不动,具有结构简单的优点。
此外,本实施例中,动力传动装置5还可以设置减速器(图中未示出),减速器的输入端连接电机7的输出端,减速器的输出端连接丝杠503。减速器的设置可以合理地对动力传动装置5进行调速,使其运动更加平稳。动力传动装置5还可以设置用来感应滑块504、丝母502、滑座501或下连接件4直线运动位移的传感器,该传感器将相应的位移信号反馈给电机7,使电机7根据控制信号做出反应,从而更加精确地使顶板1实现空间内多自由度的运动状态。
为了使顶板1空间运动时更加自由灵活,在顶板1与U形框202、U形框202与方形框201、方形框201与连杆3的上端及方形框201与连杆3的下端的枢接部均设有轴承,其中,在顶板1与U形框202的枢接部设有直推轴承,以承受更大的轴向推力。
在本实施例中,电机7可以采用伺服电机,通过精确控制伺服电机的转动角度及速度更加精确地控制顶板1的空间运动状态。
实施例二
本实施例也是一种多自由度运动平台,与上述实施例一所述的多自由度运动平台的结构基本相同,其不同之处如下所述。
本实施例中,如图16-图18所示,上连接件2设有3个,连杆3设有6根,同组的两根连杆3的上端通过同一个上连接件2与顶板1转动连接。这样可以使顶板1具有3个受力点,每个受力点与同组连杆3的上端相对应,由图可知,同组的两根连杆3及与之对应的动力传动装置5围成一个三边形结构,同组的两根连杆3的运动状态能够控制与之对应的顶板1受力点的空间运动状态,同理,三组连杆3的运动状态能够控制整个顶板1的空间运动状态。其中,各连杆3长度关系不受限制。
具体的,动力传动装置5带动连杆3下端的运动轨迹可以为如图16-图18所示的三边形、四边形等多边形或Y形的三个边上。可以根据最终平台的运动范围要求来优化配置三边的相互角度以及顶板1和上连接件2的相对位置。
实施例三
本实施例也为多自由度运动平台,与上述实施例一和实施例二中多自由度运动平台的结构基本相同,其不同之处如下所述。
本实施例中,如图19-图21所示,在各动力传动装置5中,滑座501、滑块504和丝母502均设有两个,滑轨505、丝杠503均设有一个,丝杠503与电机7连接;滑轨505和丝杠503相平行,丝杠503两侧的螺纹旋向相反。这样可以使一个电机7同时带动两个丝母502向相向或相反方向运动,使两个连杆3同时发生摆动,进而顶板1的相应受力点实现空间多自由度运动;当三个电机7同时工作时,实现整个顶板1的空间多自由度运动。具有结构简单,成本低,易操作的优点。
具体的,如图19和图20所示,同组两根连杆3均枢接在同一个上连接件2上,与上述实施例二相同;除此之外,同组两根连杆3还可以分别枢接在不同的上连接件2上,与上述实施例一相同(图中未示出)。
另外,本实用新型中描述的顶板1、底板602等都是相对而言的,该运动平台可以整体调整姿态(包括倒挂、侧放等)放置,以实现不同方位的运动需求。
显然,本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例,而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种多自由度运动平台,其特征在于,自下而上依次包括底座(6)、连杆(3)和顶板(1);
所述连杆(3)至少有3组,且每两根所述连杆(3)为一组;
每根所述连杆(3)的上端通过上连接件(2)与所述顶板(1)转动连接,同组两根所述连杆(3)的下端均通过下连接件(4)转动连接在同一个动力传动装置(5)上,所述动力传动装置(5)安装在所述底座(6)上,一个所述动力传动装置(5)至少连接一个电机(7);
所述动力传动装置(5)至少有3个,一个所述动力传动装置(5)对应带动一组所述连杆(3)的下端作水平直线运动。
2.根据权利要求1所述的多自由度运动平台,其特征在于,所述上连接件(2)设有6个,所述连杆(3)设有6根,各所述连杆(3)的上端通过不同的所述上连接件(2)分别与所述顶板(1)转动连接;
或者,所述上连接件(2)设有3个,所述连杆(3)设有6根,同组的两根所述连杆(3)的上端通过同一个所述上连接件(2)与所述顶板(1)转动连接。
3.根据权利要求2所述的多自由度运动平台,其特征在于,所述动力传动装置(5)设有3个,一个所述动力传动装置(5)对应带动一组所述连杆(3)运动,各组所述连杆(3)的下端的运动轨迹分别为多边形或Y形的三个边。
4.根据权利要求3所述的多自由度运动平台,其特征在于,所述连杆(3)为直杆、弯杆或S形杆。
5.根据权利要求1-4任一项所述的多自由度运动平台,其特征在于,所述上连接件(2)和所述下连接件(4)均包括U形框(202)和位于所述U形框(202)的两个侧壁之间的方形框(201);所述方形框(201)的两个相对侧壁向内设有同轴线的内轴(204),所述内轴(204)与所述连杆(3)的上端或下端枢接,所述方形框(201)的另外两个相对侧壁向外设有同轴线的外轴(205),所述内轴(204)与所述外轴(205)相垂直,所述外轴(205)与所述U形框(202)的两个侧壁枢接;所述上连接件(2)的所述U形框(202)与所述顶板(1)固接或枢接,所述下连接件(4)的所述U形框(202)与所述动力传动装置(5)固接或枢接;
或者,所述上连接件(2)和所述下连接件(4)为球面副组件。
6.根据权利要求5所述的多自由度运动平台,其特征在于,在所述上连接件(2)中,所述U形框(202)的底面向外固设有U形框凸轴或U形框套筒(203),所述顶板(1)固设有与所述U形框凸轴相匹配枢接的顶板套筒或与所述U形框套筒(203)相匹配枢接的顶板凸轴(101);
或/和,在所述下连接件(4)中,所述U形框(202)的底面向外固设有U形框凸轴或U形框套筒(203),所述动力传动装置(5)固设有与所述U形框凸轴相匹配枢接的动力传动套筒或与所述U形框套筒(203)相匹配枢接的动力传动凸轴。
7.根据权利要求5所述的多自由度运动平台,其特征在于,所述动力传动装置(5)包括:与所述下连接件(4)的U形框(202)相连接的滑座(501)、与所述滑座(501)固定连接的滑块(504)和丝母(502),所述滑块(504)可滑动地安装在滑轨(505)上,所述滑轨(505)固接在所述底座(6)上,所述丝母(502)匹配安装在丝杠(503)上,所述丝杠(503)的两端枢接在所述底座(6)上,且所述丝杠(503)的一端与相应的所述电机(7)连接,所述电机(7)固接在所述底座(6)上;所述滑座(501)、所述滑块(504)和所述丝母(502)均设有两个,所述滑轨(505)至少设有一个且相平行;
所述丝杠(503)设有两个且均与所述滑轨(505)相平行,或者所述丝杠(503)设有一个且其两侧的螺纹旋向相反并与所述滑轨(505)相平行。
8.根据权利要求5所述的多自由度运动平台,其特征在于,所述动力传动装置(5)包括:带动所述下连接件(4)运动的皮带、与所述皮带相匹配的带轮及带动所述带轮转动的所述电机(7);
或,所述动力传动装置(5)包括:带动所述下连接件(4)运动的齿条、与所述齿条相匹配的齿轮及带动所述齿轮转动的所述电机(7);
或,所述动力传动装置(5)包括:带动所述下连接件(4)运动的气缸、液压缸或直线电机。
9.根据权利要求7所述的多自由度运动平台,其特征在于,所述底座(6)包括固接在一起的底板(602)和支座(601),所述滑轨(505)固接在所述底板(602)上,所述丝杠(503)的两端分别枢接在所述支座(601)上,所述电机(7)固接在所述支座(601)上。
10.根据权利要求7所述的多自由度运动平台,其特征在于,所述动力传动装置(5)还包括减速器,所述减速器的输入端连接所述电机(7)的输出端,所述减速器的输出端连接所述丝杠(503)。
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