CN209289215U - 用于多自由度运动平台的翻转装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于多自由度运动平台的翻转装置，具有翻转台、第一连接轴、电机驱动机构、第一旋转轴、万向节、连杆、支撑臂、接近开关支架、接近开关以及旋转合页。通过电机驱动机构输出旋转力传递在连杆与支撑臂，带动上平台旋转，实现90度的翻转。如此，在翻转台水平位置的时候，体验者就可以如履平地般的进入多自由度平台的上平台，此时平台不运作；当平台需要运动时，则通过翻转使得翻转台翻下去，与上平台成90度，留出运动平台的运动空间，即可启动运动平台，以进行模拟体验。

Description

用于多自由度运动平台的翻转装置

技术领域

本实用新型涉及多自由度运动平台技术领域，具体而言涉及一种用于多自由度运动平台的翻转装置。

背景技术

随着科技学技术的发展，游戏在设备仿真、模拟场景等多种领域中取得很大突破，从原先的二维、三维发展到现在的现实空间虚拟游戏。为了实现各种游戏动作而开发出多种自由度仿真运动平台。随之也设计出诸多配合平台安装，运动限制的辅助机构设施。

目前市场上六自由度平台多以下台面固定，上台面高出地平面，体验者以上楼梯，跨越等形式进入六自由度上台面，如果六自由度平台放入一地坑内，以上台面平齐地平面，因平台的运动需要，平台周边与地平面之间必有一定宽度的间隙，体验者若以跨越的方式进入上台面有一定的危险性。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种用于多自由度运动平台的翻转装置，可利用多自由度平台下方空间实现90度翻转，不影响平台工作且保护体验者安全。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

用于多自由度运动平台的翻转装置，包括：

翻转台，可旋转地连接于多自由度运动平台的上平台的边缘，该翻转台具有两个翼板和中间板；

位于翻转台的中间板下方的两个连接座；

支撑在连接座内的第一连接轴；

设置于多自由度运动平台的下平台上的电机驱动机构，包括伺服电机以及与伺服电机的输出轴连接的减速机，减速机对伺服电机的输出进行转速-扭矩变换；

第一旋转轴，与所述减速机同轴地设置在所述下平台上，并通过一万向节与减速机的输出端连接；

成对设置的连杆，连接于所述第一旋转轴与所述第一连接轴之间；

一对支撑臂，设置在翻转台下方，一端与第一连接轴连接，另一端与对应的连杆铰接；

其中，所述伺服电机的旋转力，通过所述减速机和第一旋转轴的传递以驱动所述连杆运动，进而带动所述支撑臂的运动，支撑臂拉动所述翻转台的中间板，使得翻转台具有相对于上平台旋转的自由度；

并且，所述下平台上临近连杆的位置还设置有一接近开关支架，接近开关支架上设置有一弧形槽，弧形槽的两端设置第一接近开关和第二接近开关，用于感应连杆的运动位置并传递至电机控制器，以控制伺服电机运动使得翻转台在旋转时得以水平限位和垂直限位。

进一步的例子中，所述翻转台的中间板与翼板之间通过梁固定连接，翼板与所述上平台之间连接有旋转合页10。采用此方案可进一步增强翻转台的支撑和旋转稳定，防止翻转台旋转过程中偏移和下榻。

进一步的，所述连杆与第一旋转轴的连接采用键连接，并且在两个连接位置之间设置隔套，套在所述第一旋转轴上，隔套的两端设置有垫圈。优选的，所述垫圈为轴用弹性挡圈。

进一步的，所述支撑臂与第一连接轴采用键连接，并且在两个连接位置之间设置套管。

进一步的，所述伺服电机为交流伺服电机。

进一步的，所述接近开关支架横跨在第一旋转轴上方，以更加利于下平台上的安装空间。

由以上技术方案，本实用新型的显著优点在于：

本实用新型的翻转机构，可在下方驱动下实现90度翻转，既能满足平台的运动空间需求，又可以是体验者如履平地般走上六自由度上台面。同时，翻转机构的设计充分利用上下平台之间的空间，并使用伺服电机驱动，避免传统的简单采用合页10或者机械翻转带来的压力和卡死缺陷。

应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的实用新型主题的一部分。另外，所要求保护的主题的所有组合都被视为本公开的实用新型主题的一部分。

结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本实用新型教导的前述和其他方面、实施例和特征。本实用新型的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本实用新型教导的具体实施方式的实践中得知。

附图说明

附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本实用新型的各个方面的实施例，其中：

图1是本实用新型的翻转装置的结构示意图，图示为正视图。

图2是本实用新型的翻转装置的结构示意图，图示为侧视图。

图3是本实用新型的翻转装置的结构示意图，图示为俯视图。

图4是本实用新型的翻转装置的结构示意图，图示为立体图。

图5是本实用新型的翻转装置的结构示意图，图示为另一方向的立体图。

图中各附图标记含义如下：

1-翻转台、2-第一连接轴、4-第一旋转轴、5-万向节、6-连杆、7-支撑臂、8-接近开关支架、10-旋转合页、11-翼板、12-中间板、13-梁、14-连接座、15-套管、16-隔套、17-垫圈、18-弧形槽、19-第一接近开关、20-第二接近开关、固定座22、转轴23、100-上平台、200-下平台、300-框架。

具体实施方式

为了更了解本实用新型的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。

在本公开中参照附图来描述本实用新型的各方面，附图中示出了许多说明的实施例。本公开的实施例不必定意在包括本实用新型的所有方面。应当理解，上面介绍的多种构思和实施例，以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意一种来实施，这是因为本实用新型所公开的构思和实施例并不限于任何实施方式。另外，本实用新型公开的一些方面可以单独使用，或者与本实用新型公开的其他方面的任何适当组合来使用。

结合图示，本实用新型的用于多自由度运动平台的翻转装置适于多自由度平台，安装在其边缘，通过90度的翻转，将翻转台在水平位置和竖直位置的位置变化，如此，在翻转台水平位置的时候，体验者就可以如履平地般的进入多自由度平台的上平台，此时平台不运作；当平台需要运动时，则通过翻转使得翻转台翻下去，与上平台成90度，留出运动平台的运动空间，即可启动运动平台，以进行模拟体验。

图示的多自由度平台为六自由度运动平台，应当理解，本实用新型的前述翻转装置，不仅可以应用到六自由度运动平台，而且可以应用到其他的运动平台，包括但不限于二自由度平台、三自由度平台等。

结合图1-图5所示示例的多自由度运动平台的翻转装置，具有翻转台1、第一连接轴2、电机驱动机构、第一旋转轴4、万向节5、连杆6、支撑臂7、接近开关支架8、接近开关以及旋转合页10。通过电机驱动机构输出旋转力传递在连杆6与支撑臂7，带动上平台旋转(围绕旋转合页10)，实现90度的翻转。结合图示，翻转台1在至少两个位置，水平和竖直位置，进行定位，利于体验者的行走和平台运动空隙。

图1中，标号100表示六自由度运动平台的上平台，标号200表示六自由度运动平台的下平台，标号300表示上下平台支架的框架。

如图所示，翻转台1，可旋转地连接于上平台100的边缘。

翻转台1具有两个翼板11和中间板12。中间板12与翼板11之间通过梁13固定连接，使得两个翼板与中间板一起旋转。

翼板11与上平台100之间连接有旋转合页1011。

电机驱动机构，设置于多自由度运动平台的下平台200，包括伺服电机31以及与伺服电机的输出轴连接的减速机32，减速机32对伺服电机的输出进行转速-扭矩变换。伺服电机31优选为交流伺服电机。

应当理解，电机驱动机构还具有一电机驱动器(未标示出)，用于控制伺服电机31的驱动，例如启停以及正反转。

第一旋转轴4，与减速机32同轴地设置在所述下平台200上，并通过一万向节5与减速机32的输出端连接。

两个固定座22安装固定在下平台200上，第一旋转轴4支撑在两个固定座内。

如图1、5所示，位于翻转台的中间板下方还设置有两个连接座14，第一连接轴2支撑在连接座内。

成对设置的连杆6，连接于第一旋转轴4与所述第一连接轴2之间。

一对支撑臂7，设置在翻转台1下方，一端与第一连接轴2连接，另一端与对应的连杆6通过转轴23铰接。

通过连杆6和支撑臂7，在第一旋转轴4与第一连接轴2之间传递扭矩，将电机的旋转力通过变换成沿着连杆和支撑臂的拉力，拉动翻转台1的运动。

优选的，支撑臂7与第一连接轴2采用键连接，并且在两个连接位置之间设置套管15。

结合图1、图5，伺服电机31的旋转力，通过减速机32和第一旋转轴4的传递以驱动连杆6运动，进而带动支撑臂7的运动，支撑臂7拉动翻转台1的中间板12，使得翻转台具有相对于上平台旋转的自由度。

结合图1、图5所示，为了便于进行运动位置的定位，希望翻转台1在水平和竖直90度位置停止，下平台200上临近连杆6的位置还设置有一接近开关支架8，接近开关支架8上设置有一弧形槽18，弧形槽18的两端设置第一接近开关19和第二接近开关20，用于感应连杆的运动位置并传递至电机控制器，以控制伺服电机运动使得翻转台在旋转时得以水平限位和垂直限位。

结合图1、图5所示，当连杆运动到第一接近开关19的位置，被第一接近开关19感应到，表面已经翻转到位，第一接近开关19传递信号给电机控制器以停止伺服电机。另一方面，当连杆运动到第二接近开关20的位置，被第二接近开关20感应到，表面已经回复水平位置到位，第二接近开关20传递信号给电机控制器以停止伺服电机。

结合图1，连杆与6第一旋转轴4的连接采用键连接，并且在两个连接位置之间设置隔套16，套在第一旋转轴4上，隔套16的两端设置有垫圈17。垫圈17为轴用弹性挡圈。

结合图1、图5所示，接近开关支架8横跨在第一旋转轴4的上方，以利于更加合理的利于上下平台之间的安装空间。

虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用新型。本实用新型所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本实用新型的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (7)

1.一种用于多自由度运动平台的翻转装置，其特征在于，包括：

翻转台，可旋转地连接于多自由度运动平台的上平台的边缘，该翻转台具有两个翼板和中间板；

位于翻转台的中间板下方的两个连接座；

支撑在连接座内的第一连接轴；

设置于多自由度运动平台的下平台上的电机驱动机构，包括伺服电机以及与伺服电机的输出轴连接的减速机，减速机对伺服电机的输出进行转速-扭矩变换；

第一旋转轴，与所述减速机同轴地设置在所述下平台上，并通过一万向节与减速机的输出端连接；

成对设置的连杆，连接于所述第一旋转轴与所述第一连接轴之间；

一对支撑臂，设置在翻转台下方，一端与第一连接轴连接，另一端与对应的连杆铰接；

其中，所述伺服电机的旋转力，通过所述减速机和第一旋转轴的传递以驱动所述连杆运动，进而带动所述支撑臂的运动，支撑臂拉动所述翻转台的中间板，使得翻转台具有相对于上平台旋转的自由度；

并且，所述下平台上临近连杆的位置还设置有一接近开关支架，接近开关支架上设置有一弧形槽，弧形槽的两端设置第一接近开关和第二接近开关，用于感应连杆的运动位置并传递至电机控制器，以控制伺服电机运动使得翻转台在旋转时得以水平限位和垂直限位。

2.根据权利要求1所述的用于多自由度运动平台的翻转装置，其特征在于，所述翻转台的中间板与翼板之间通过梁固定连接，翼板与所述上平台之间连接有旋转合页。

3.根据权利要求1所述的用于多自由度运动平台的翻转装置，其特征在于，所述连杆与第一旋转轴的连接采用键连接，并且在两个连接位置之间设置隔套，套在所述第一旋转轴上，隔套的两端设置有垫圈。

4.根据权利要求3所述的用于多自由度运动平台的翻转装置，其特征在于，所述垫圈为轴用弹性挡圈。

5.根据权利要求1所述的用于多自由度运动平台的翻转装置，其特征在于，所述支撑臂与第一连接轴采用键连接，并且在两个连接位置之间设置套管。

6.根据权利要求1所述的用于多自由度运动平台的翻转装置，其特征在于，所述伺服电机为交流伺服电机。

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的用于多自由度运动平台的翻转装置，其特征在于，所述接近开关支架横跨在第一旋转轴上方。