CN206717844U - 少支链六自由度并联动感平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及少支链六自由度并联动感平台，包括固定平台、动平台、座椅和三条支链，定平台和动平台之间通过三条支链连接，且三条支链沿圆周方向均匀布置，其特征在于所述动平台的上部通过座连接件连接有座椅；每条支链采用胡克铰+移动副+球铰的结构，每条支链通过胡克铰与固定平台联接，胡克铰的上部通过移动副和球铰联接，球铰与动平台相连；每条支链上均安装有两个驱动，在胡克铰的转动副上安装一个驱动，该驱动为旋转伺服电机；在移动副上通过电推缸实现驱动。本实用新型在工作时，根据体验者的需要可以控制座椅在空间三个方向的转动以及三个方向的移动，实现座椅六个自由度地动作。

Description

少支链六自由度并联动感平台

技术领域

本实用新型属于机械领域，是少支链六自由度并联动感平台。

背景技术

4D动感电影最核心的组成部分是动感座椅。动感电影已经得到迅速的发展，但是目前动感座椅大都需要进口价格十分昂贵，动感座椅控制系统在可靠性、稳定性、舒适度以及安全性等方面有待完善和优化，生产动感座椅的成本亟需降低。动感座椅多用液压驱动，造成设备体积大，而且对环境造成污染。现有的动感设备多是三自由度或者四个自由度，对体验者来说少了体验感。目前存在的六自由度并联动感座椅都是六条支链的，如专利号为ZL201520523870.7的中国专利公开了一种六自由度并联动感平台，该动感平台采用六条支链联接上下平台，每条支链为SPS结构；申请号为201610373911.8的中国专利也公开一种六自由度并联动感平台，该动感平台也采用六条支链联接上下平台，每条支链均是RSS结构；这两个专利中的动感平台均存在结构复杂，支链之间易干涉，工作空间小等不足。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题，提供一种少支链六自由度并联动感平台，该动感平台的动平台和固定平台由三条支链联接，每条支链均采用UPS结构，结构简单，支链之间不易干涉；同时可以使体验者实现空间6自由度的运动，且由电动控制，减少环境污染，整体设备占空间更小。

本实用新型解决所述技术问题采用的技术方案是：提供一种少支链六自由度并联动感平台，包括固定平台、动平台、座椅和三条支链，定平台和动平台之间通过三条支链连接，且三条支链沿圆周方向均匀布置，其特征在于所述动平台的上部通过座连接件连接有座椅；每条支链采用胡克铰+移动副+球铰的结构，每条支链通过胡克铰与固定平台联接，胡克铰的上部通过移动副和球铰联接，球铰与动平台相连；每条支链上均安装有两个驱动，在胡克铰的转动副上安装一个驱动，该驱动为旋转伺服电机；在移动副上通过电推缸实现驱动。

与现有技术相比，本实用新型有益效果在于：

本实用新型采用三条支链形式连接动平台和固定平台，结构简单易实现，支链之间不易干涉，占用空间小；同时每条支链均采用电驱动，驱动过程更易控制，没有污染；采用UPS结构作为支链，三条支链构成并联机构，运动反解容易，控制方便，能够实现空间六个自由度的运动，即上下左右前后三个方向的移动，以及三个方向的旋转，能显著增强使用者的体验感，且成本较低。

附图说明

图1是本实用新型少支链六自由度并联动感平台的整体结构示意图。

图2是本实用新型少支链六自由度并联动感平台的俯视结构示意图。

图3是本实用新型少支链六自由度并联动感平台的支链的结构示意图。

图4是本实用新型少支链六自由度并联动感平台的一种实施例的胡克铰的结构示意图。

图中，1、固定平台；2、胡克铰；3、联轴器；4、旋转伺服电机；5、电推缸连接件；6、电推缸；7、球铰；8、座连接件；9、座椅；10、动平台；2-1、胡克铰固定支座；2-2、胡克铰十字轴；2-3、胡克铰活动支座；6-1、电推缸缸体；6-2、电推缸伺服电机；6-3、电推缸杆；7-1、球铰支座；7-2、球铰体。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型权利要求的保护范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。

本实用新型少支链六自由度并联动感平台(参见图1-4，简称动感平台)包括固定平台1、动平台10、座椅9和三条支链，定平台1和动平台10之间通过三条支链连接，且三条支链沿圆周方向均匀布置，动平台10的上部通过座连接件8连接有座椅9；每条支链采用UPS结构，即胡克铰+移动副+球铰，每条支链通过胡克铰2与固定平台1联接，胡克铰的上部通过移动副和球铰联接，球铰与动平台相连；每条支链上均安装有两个驱动，在胡克铰的R(转动副)上安装一个驱动，该驱动为旋转伺服电机；在移动副上通过电推缸实现驱动；三个旋转伺服电机和三个电推缸动作能够实现座椅9在空间三个方向的转动以及三个方向的移动，实现座椅六个自由度地动作。

本实用新型的进一步特征在于所述胡克铰2(参见图4)包括胡克铰固定支座2-1、胡克铰十字轴2-2和胡克铰活动支座2-3，胡克铰固定支座2-1的下部固定在固定平台1上，胡克铰固定支座2-1内部通过胡克铰十字轴2-2连接胡克铰活动支座2-3，所述胡克铰十字轴2-2的一个轴通过联轴器3连接旋转伺服电机4，所述旋转伺服电机4的输出轴线平行于固定平台1的表面，三个旋转伺服电机的输出轴线相交于一点；所述移动副采用电推缸6，电推缸6包括电推缸缸体6-1、电推缸伺服电机6-2和电推缸杆6-3，电推缸伺服电机6-2的输出轴与电推缸杆6-3连接，驱动电推缸杆6-3沿电推缸缸体6-1做上下运动，电推缸缸体6-1的底端通过电推缸连接件5与胡克铰活动支座2-3的上端连接；所述球铰7包括球铰支座7-1和球铰体7-2，球铰支座7-1的下端连接电推缸杆6-3的上端面，球铰支座7-1上部与动平台固定连接，球铰支座7-1的球面与球铰体7-2的球面同心装配，实现三个自由度的被动旋转；座椅9与动平台10之间通过座连接件8连接。

本实用新型中所述固定平台1可以用螺纹联接的形式固定在地面或者其他设备表面，地面或者其他设备的平面保持不动；由胡克铰2、电推缸缸体6-1、电推缸杆6-2、球铰支座7-1、球铰体7-2组成UPS结构。

本实用新型的工作原理和工作流程是：胡克铰2上的旋转伺服电机和电推缸6中的电推缸伺服电机运动，带动动平台10进行相应动作，从而实现座椅9在空间上六个自由度的运动；整个实用新型动感平台共有6个伺服电机(胡克铰2上的旋转伺服电机和电推缸6中的电推缸伺服电机)，在工作时，根据体验者的需要可以控制六个伺服电机的单个运动或者几个共同运动。

应当理解的是，本实用新型的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本实用新型的原理，而不构成对本实用新型的限制。因此，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。此外，本实用新型所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (2)

1.一种少支链六自由度并联动感平台，包括固定平台、动平台、座椅和三条支链，固定平台和动平台之间通过三条支链连接，且三条支链沿圆周方向均匀布置，其特征在于所述动平台的上部通过座连接件连接有座椅；每条支链由胡克铰、移动副和球铰构成，每条支链通过胡克铰与固定平台联接，胡克铰的上部通过移动副和球铰联接，球铰与动平台相连；每条支链上均安装有两个驱动，在胡克铰的转动副上安装一个驱动，该驱动为旋转伺服电机；在移动副上通过电推缸实现驱动。

2.根据权利要求1所述的少支链六自由度并联动感平台，其特征在于所述胡克铰包括胡克铰固定支座、胡克铰十字轴和胡克铰活动支座，胡克铰固定支座的下部固定在固定平台上，胡克铰固定支座内部通过胡克铰十字轴连接胡克铰活动支座，所述胡克铰十字轴的一个轴通过联轴器连接旋转伺服电机，所述旋转伺服电机的输出轴线平行于固定平台的表面，三个旋转伺服电机的输出轴线相交于一点；所述移动副采用电推缸，电推缸包括电推缸缸体、电推缸伺服电机和电推缸杆，电推缸伺服电机的输出轴与电推缸杆连接，驱动电推缸杆沿电推缸缸体做上下运动，电推缸缸体的底端通过电推缸连接件与胡克铰活动支座的上端连接；所述球铰包括球铰支座和球铰体，球铰支座的下端连接电推缸杆的上端面，球铰支座上部与动平台固定连接，球铰支座的球面与球铰体的球面同心装配。