CN206748409U - 九自由度串并混联稳定平台 - Google Patents

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周跃发
郭晓旭
陈群凯
李宏亮
韩广才
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Abstract

本实用新型提供一种九自由度串并混联稳定平台,是一种复合式串并混联Stewart机构及三轴转台转子,属机械学领域。目的是提供一种将Stewart机构与三轴转台固接,Stewart机构实现简单的三维平动,三轴转台的外、中、内环(工作舱)绕其轴线转动,使工作舱室完全达到空间的任意姿态;运动模拟器与稳定平台系统固连,在静止的实验环境中,可以简单测试或评价稳定平台性能。本实用新型可用于航天、航空、航海、战车等实验测评,具有重要的研究与应用价值。

Description

九自由度串并混联稳定平台
技术领域
本发明涉及一种运动平台,尤其涉及一种九自由度串并混联稳定平台。
背景技术
九自由度串并混联稳定平台由于其高度的动态响应能力,体现其运动学及动力学特性,主要应用于航空、航天及航海等需要隔绝扰动的领域,具有极其重要的研究与应用价值。现有的并联式单结构稳定平台,由于其自身结构的影响,控制困难,无法达到空间任意角度转动,而且在静止的实验环境中,很难给出稳定性能的简单测试或评价。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种九自由度串并混联稳定平台,是利用运动模拟器与稳定装置复合,实现对稳定性能评价的九自由度串并混联稳定平台。
本发明的目的是这样实现的:包括上下布置的两个Stewart机构、三轴转台,下Stewart 机构的下平台是基础静平台,下Stewart机构的上平台与上Stewart机构下平台为同一平台且为稳定层基底平台,上Stewart机构的上平台为环形结构,三轴转台包括通过外环转轴设置在上Stewart机构的上平台内的外环、通过中环转轴设置在外环内的中环、通过内环转轴设置在中环内的内环,外环转轴、中环转轴、内环转轴分别通过外环转动驱动器、中环转动驱动器、内环转动驱动器驱动。
本发明还包括这样一些结构特征:
1.所述内环是工作舱,外环和中环均是环形结构。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:本实用新型的目的是提供一种将Stewart机构与三轴转台固接,Stewart机构实现简单的三维平动,三轴转台的外、中、内环(工作舱)绕其轴线转动,使工作舱室完全达到空间的任意姿态;运动模拟器与稳定平台系统固连,在静止的实验环境中,可以简单测试或评价稳定平台性能。本实用新型的优点是串并混联结构,能够实现空间任意角度的转动,工作舱的位置和姿态运动相互独立,便于控制;双层复合式结构,使稳定平台系统,在普遍的实验室静止环境下,给出稳定性能检测或评价。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图一;
图2是本实用新型的结构示意图二;
图3是本实用新型的外、中、内环部分的具体结构示意图
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
本实用新型“九自由度串并混联稳定平台”涉及一种复合式串并混联Stewart机构及三轴转台转子,属机械学领域。目的是提供一种将Stewart机构与三轴转台固接,Stewart机构实现简单的三维平动,三轴转台的外、中、内环(工作舱)绕其轴线转动,使工作舱室完全达到空间的任意姿态;运动模拟器与稳定平台系统固连,在静止的实验环境中,可以简单测试或评价稳定平台性能。本实用新型可用于航天、航空、航海、战车等实验测评,具有重要的研究与应用价值。
结合图1和图2,本发明包括内环(工作舱)1、中环2、外环3、内环转动驱动器4、中环转动驱动器5、外环转动驱动器6、上平台7、球铰8、液压缸9、连接平台10、基础静平台11。转动台的外环、中环及内环采取串联式结构;外环、中环和内环通过绕自身转轴的转动,可实现内环的空间任意姿态。上平台在六条液压缸的驱动控制下,完成简单的三维平动。连接平台在六条液压缸的驱动控制下,在空间内做六自由度运动,模拟稳定平台系统遭受到的干扰环境。转动台与上平台固接,连接平台连接上层稳定装置与下层运动模拟装置。
本实用新型由控制装置、动力装置、关节系统、转动台、上平台、连接平台、基础静平台构成,上平台完成空间三维平动,转动台实现空间任意角度的转动,整体结构能够实现对于各种干扰形态的稳定性能测试;所说的控制装置由琴键开关和程控单片电脑构成,安装在基础静平台上或系统外部;所说的动力装置由电机、液压驱动装置构成;所说的关节系统包括主动控制的液压驱动滑移铰和电机驱动旋转铰,以及被动耦合的球铰;所说的转动台由外环旋转台、中环旋转台、内环旋转台构成;所说的上平台用于固定连接转动台;所说的连接平台用来承接下层运动模拟器与上层稳定隔离系统;所说的基础静平台用于固定安装在静止的外界环境中。
基础静平台11固定安装在静止的外界环境中;连接平台10在球铰8、液压缸9的作用下模拟干扰运动;上平台7在球铰8、液压缸9的作用下实现三维平动;外环转台3、中环转台2、内环转台(工作舱)1在外环转动驱动器6、中环转动驱动器5、内环转动驱动器4的依次驱动下绕各转轴转动,从而实现工作舱的相对稳定状态(相对地面静止或低频小幅度运动)。

Claims (2)

1.九自由度串并混联稳定平台,其特征在于:包括上下布置的两个Stewart机构、三轴转台,下Stewart机构的下平台是基础静平台,下Stewart机构的上平台与上Stewart机构下平台为同一平台且为稳定层基底平台,上Stewart机构的上平台为环形结构,三轴转台包括通过外环转轴设置在上Stewart机构的上平台内的外环、通过中环转轴设置在外环内的中环、通过内环转轴设置在中环内的内环,外环转轴、中环转轴、内环转轴分别通过外环转动驱动器、中环转动驱动器、内环转动驱动器驱动。
2.根据权利要求1所述的九自由度串并混联稳定平台,其特征在于:所述内环是工作舱,外环和中环均是环形结构。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108393872A (zh) * 2018-04-20 2018-08-14 燕山大学 一种基于3-rrr球面并联机构的人形机器人腰关节
CN111564095A (zh) * 2020-01-23 2020-08-21 浙江大学 一种串并联组合式两自由度重型摇摆台
CN112540534A (zh) * 2019-09-20 2021-03-23 九江精密测试技术研究所 一种舰载大负载并联稳定平台的控制方法

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