CN211439876U - 一种滑动六自由度平台 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种滑动六自由度平台，基于Stewart平台，包括上平台、六个连接杆以及下平台，所述连接杆的上端与所述上平台铰接，所述连接杆的下端与所述下平台铰接，所述下平台上固定设有三组滑动组件，三组所述滑动组件互成60°设置；所述滑动组件包括两个反向设置的滑台机构，所述滑台机构包括固定部与活动部，所述固定部固定安装在所述下平台上，所述活动部与所述连接杆的下端铰接。本实用新型通过驱动电机驱动滑动组件滑动，滑动组件带动连接杆运动，从而驱动上平台进行六自由度的变换，其结构简单、制造维修成本低，且由于滑动组件在运动过程中无高度变化，滑动组件本身占用的高度较低，使该六自由度平台的高度可调范围大，增大了其应用范围。
Description
技术领域
本实用新型涉及多自由度设备技术领域，具体涉及一种滑动六自由度平台。
背景技术
六自由度平台广泛应用于各种仿真模拟器设备领域，也可用来对不规则的运动进行补偿，使上平面维持常平状态，以用来调姿。目前，大部分的六自由度平台的执行部件都是电动缸，结构复杂、制造、维修成本高，且平台高度有所限制，应用范围有所限制。
实用新型内容
本实用新型针对现有技术中存在的技术问题，提供一种滑动六自由度平台，解决了传统六自由度平台结构复杂、制造维修成本高，且高度有所限制，应用范围有所限制的技术问题。
本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：
一种滑动六自由度平台，基于Stewart平台，包括上平台、六个连接杆以及下平台，所述连接杆的上端与所述上平台铰接，所述连接杆的下端与所述下平台铰接，所述下平台上固定设有三组滑动组件，三组所述滑动组件互成60°设置；所述滑动组件包括两个反向设置的滑台机构，所述滑台机构包括固定部与活动部，所述固定部固定安装在所述下平台上，所述活动部与所述连接杆的下端铰接。
本技术方案的一种滑动六自由度平台，通过滑动组件的滑动带动连接杆运动，从而驱动上平台进行六自由度的变换，其结构简单、制造维修成本低，且由于滑动组件在运动过程中无高度变化，使该六自由度平台的高度可调范围大，增大了其应用范围。
在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。
进一步，所述活动部包括驱动电机，所述驱动电机固定安装在所述下平台上，所述驱动电机的输出轴上固定设置有丝杆，所述丝杆与所述驱动电机的输出轴同轴设置；所述活动部还包括滑块，所述丝杆贯穿所述滑块，所述滑块与所述丝杆通过螺纹相配合；所述滑块上设有下铰链座，所述滑块通过所述下铰链座与所述连接杆铰接。驱动电机驱动丝杆旋转，滑块在丝杆的传动作用下进行滑动，带动连接杆移动，多个连接杆相互配合，共同调整平台的角度与位移。
进一步，所述驱动电机的输出轴通过联轴器与所述丝杆固定连接。联轴器可为驱动电机的输出轴与丝杆端部提供稳定可靠的同轴连接，利于驱动电机的输出轴与丝杆之间传动的准确性。
进一步，所述滑块上固定设有丝杆螺母，所述丝杆螺母贯穿所述丝杆、且所述丝杆螺母与所述丝杆螺纹配合。丝杆螺母在丝杆转动的过程中沿丝杆轴向进行位移，同步带动滑块滑动，以完成丝杆传动。
进一步，所述固定部包括滑台固定板，所述驱动电机通过所述滑台固定板固定安装在所述下平台上；所述滑台固定板上还设有导轨，所述导轨平行所述丝杆设置，所述滑块与所述导轨滑动配合。滑台固定板为整个滑台机构提供安装基础，将整个滑台机构牢固地安装在下平台上；导轨对滑块进行导向，同时减小滑块滑动过程中的摩擦力，减小传动过程的能量损耗。
进一步，所述滑台固定板上设有两条并排设置的所述导轨，两条所述导轨分别设置在所述丝杆两侧，所述滑块底部的两侧边分别与所述导轨滑动配合。两条导轨分别对滑块底部的两侧进行导向，增加了滑块滑动中的可靠性，增强滑台机构的负载能力。
进一步，所述导轨的端部固定设置有滚动轴承座，所述丝杆贯穿所述滚动轴承座、并与所述滚动轴承座的内圈相配合。滚动轴承座为丝杆提供支撑，同时减小与丝杆之间的摩擦，降低了传送过程中的能量损耗。
进一步，所述上平台上设有三个上铰链座，每个所述上铰链座上设有两个紧邻的上铰接点，六个所述上铰链点与六个所述连接杆的上端一一对应铰接。上铰链点在上平台上的排布依照Stewart平台的排布规则，形成对称的六边形。
进一步，所述连接杆通过虎克铰与所述上平台、所述下平台分别铰接。采用虎克铰进行铰接，铰接点活动范围大，增大了六自由度平台的活动范围。
进一步，所述连接杆上端设有滚动轴承，所述连接杆上端的虎克铰通过滚动轴承与所述连接杆活动连接，所述连接杆上端的所述虎克铰与所述连接杆可相对旋转。当上平台活动到部分角度时，需要进行旋转才能继续进行更大范围的活动，在连接杆的上端设置滚动轴承，减小了旋转角度对上平台活动范围的限制，使六自由度平台活动范围更大，调节更加灵活。
本实用新型的有益效果是：本实用新型的一种滑动六自由度平台，通过驱动电机驱动滑动组件滑动，滑动组件的滑动带动连接杆运动，从而驱动上平台进行六自由度的变换，其结构简单、制造维修成本低，且由于滑动组件在运动过程中无高度变化，滑动组件本身占用的高度较低，使该六自由度平台的高度可调范围大，增大了其应用范围。
附图说明
图1为本实用新型整体结构示意图；
图2为本实用新型去除下平台后的仰视图；
图3为本实用新型滑台机构结构示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、上平台，101、上铰链座，2、连接杆，201、滚动轴承，3、下平台，301、驱动电机，302、丝杆，303、滑台固定板，304、联轴器，305、滑块，306、下铰链座，307、丝杆螺母，308、导轨，309、滚动轴承座，4、虎克铰。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
如图1～2所示的一种滑动六自由度平台，其基于Stewart平台结构，包括上平台1、六个连接杆2以及下平台3，所述连接杆2的上端与所述上平台1铰接，所述连接杆2的下端与所述下平台3铰接，所述下平台3上固定设有三组滑动组件，三组所述滑动组件互成60°设置。可将三组所述滑动组件的端部两两相连，则三组所述滑动组件呈等边三角形设置；还可将三组所述滑动组件的端部互不相连并保持相同的间隔，则三组所述滑动组件之间形成对称的六边形，三组所述滑动组件作为六边形的三条长边，三组所述滑动组件的端部连线作为六边形的三条短边；本实施例中，三组所述滑动组件的端部互不相连。所述滑动组件包括两个反向设置的滑台机构，所述滑台机构包括固定部与活动部，所述固定部固定安装在所述下平台3上，所述活动部与所述连接杆2的下端铰接。所述滑台机构的活动部的滑动方向沿所述六边形的长边设置。
本实施例的一种滑动六自由度平台，通过滑动组件的滑动带动连接杆2运动，从而驱动上平台1进行六自由度的变换，其结构简单、制造维修成本低，且由于滑动组件在运动过程中无高度变化，使该六自由度平台的高度可调范围大，增大了其应用范围。
在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。
如图3所示，所述活动部包括驱动电机301，所述驱动电机301优选使用伺服电机。所述驱动电机301固定安装在所述下平台3上，所述驱动电机301的输出轴上固定设置有丝杆302，所述丝杆302与所述驱动电机301的输出轴同轴设置；所述活动部还包括滑块305，所述丝杆302贯穿所述滑块305，所述滑块305与所述丝杆302通过螺纹相配合；所述滑块305上设有下铰链座306，所述滑块305通过所述下铰链座306与所述连接杆2铰接。驱动电机301驱动丝杆302旋转，滑块305在丝杆302的传动作用下进行滑动，带动连接杆2移动，多个连接杆2相互配合，共同调整平台的角度与位移，以实现各自由度的姿态调整。
进一步，所述驱动电机301的输出轴通过联轴器304与所述丝杆302固定连接。联轴器304可为驱动电机301的输出轴与丝杆302端部提供稳定可靠的同轴连接，利于驱动电机301的输出轴与丝杆302之间传动的准确性。
进一步，所述滑块305上固定设有丝杆螺母307，所述丝杆螺母307贯穿所述丝杆302、且所述丝杆螺母307与所述丝杆302螺纹配合。丝杆螺母307在丝杆302转动的过程中沿丝杆302轴向进行位移，同步带动滑块305滑动，以完成丝杆302传动。
本实施例中，所述固定部包括滑台固定板303，所述驱动电机301通过所述滑台固定板303固定安装在所述下平台3上；所述滑台固定板303上还设有导轨308，所述导轨308平行所述丝杆302设置，所述滑块305与所述导轨308滑动配合。滑台固定板303为整个滑台机构提供安装基础，将整个滑台机构牢固地安装在下平台3上；导轨308对滑块305进行导向与限位，同时减小滑块305滑动过程中的摩擦力，减小传动过程的能量损耗。
如图3所示，所述滑台固定板303上设有两条并排设置的所述导轨308，两条所述导轨308分别设置在所述丝杆302两侧，所述滑块305底部的两侧边分别与所述导轨308滑动配合。两条导轨308分别对滑块305底部的两侧进行导向与限位，增加了滑块305滑动中的可靠性，增强滑台机构的负载能力。
本实施例中，所述导轨308的端部固定设置有滚动轴承座309，具体的，所述导轨308的两端均固定设置有滚动轴承座309，所述滚动轴承座309固定安装在滑台固定板303上。所述丝杆302贯穿所述滚动轴承座309、并与所述滚动轴承座309的内圈相配合。滚动轴承座309为丝杆302提供支撑，同时减小与丝杆302之间的摩擦，降低了传送过程中的能量损耗。
如图2所示，所述上平台1上设有三个上铰链座101，每个所述上铰链座101上设有两个紧邻的上铰接点，六个所述上铰链点与六个所述连接杆2的上端一一对应铰接。上铰链点在上平台1上的排布依照Stewart平台的排布规则，形成对称的六边形。
本实施例中，所述连接杆2通过虎克铰4与所述上平台1、所述下平台3分别铰接。采用虎克铰4进行铰接，铰接点活动范围大，增大了六自由度平台的活动范围。
如图2所示，所述连接杆2上端设有滚动轴承201，所述连接杆2上端的虎克铰4通过滚动轴承201与所述连接杆2活动连接，所述连接杆2上端的所述虎克铰4与所述连接杆2可相对旋转。当上平台1活动到部分角度时，需要进行旋转才能继续进行更大范围的活动，在连接杆2的上端设置滚动轴承201，减小了旋转角度对上平台1活动范围的限制，使六自由度平台活动范围更大，调节更加灵活。
本实施例的一种滑动六自由度平台，通过驱动电机301驱动滑动组件滑动，滑动组件的滑动带动连接杆2运动，从而驱动上平台1进行六自由度的变换，其结构简单、制造维修成本低，且由于滑动组件在运动过程中无高度变化，滑动组件本身占用的高度较低，使该六自由度平台的高度可调范围大，增大了其应用范围。相比于传统的电动缸驱动的六自由度平台，本实施例的六自由度平台在承受同型号负载时，所使用驱动电机301功率更低，提高了平台的载荷能力。其更易模块化，制造、安装和维护成本更低，且平台不必考虑电动缸的自身高度，其整体高度可以做的比较矮小，故此平台高度能达到的范围更广，应用范围更广。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种滑动六自由度平台，基于Stewart平台，包括上平台(1)、六个连接杆(2)以及下平台(3)，所述连接杆(2)的上端与所述上平台(1)铰接，所述连接杆(2)的下端与所述下平台(3)铰接，其特征在于，所述下平台(3)上固定设有三组滑动组件，三组所述滑动组件互成60°设置；所述滑动组件包括两个反向设置的滑台机构，所述滑台机构包括固定部与活动部，所述固定部固定安装在所述下平台(3)上，所述活动部与所述连接杆(2)的下端铰接。
2.根据权利要求1所述一种滑动六自由度平台，其特征在于，所述活动部包括驱动电机(301)，所述驱动电机(301)固定安装在所述下平台(3)上，所述驱动电机(301)的输出轴上固定设置有丝杆(302)，所述丝杆(302)与所述驱动电机(301)的输出轴同轴设置；所述活动部还包括滑块(305)，所述丝杆(302)贯穿所述滑块(305)，所述滑块(305)与所述丝杆(302)通过螺纹相配合；所述滑块(305)上设有下铰链座(306)，所述滑块(305)通过所述下铰链座(306)与所述连接杆(2)铰接。
3.根据权利要求2所述一种滑动六自由度平台，其特征在于，所述驱动电机(301)的输出轴通过联轴器(304)与所述丝杆(302)固定连接。
4.根据权利要求2所述一种滑动六自由度平台，其特征在于，所述滑块(305)上固定设有丝杆螺母(307)，所述丝杆螺母(307)贯穿所述丝杆(302)、且所述丝杆螺母(307)与所述丝杆(302)螺纹配合。
5.根据权利要求2所述一种滑动六自由度平台，其特征在于，所述固定部包括滑台固定板(303)，所述驱动电机(301)通过所述滑台固定板(303)固定安装在所述下平台(3)上；所述滑台固定板(303)上还设有导轨(308)，所述导轨(308)平行所述丝杆(302)设置，所述滑块(305)与所述导轨(308)滑动配合。
6.根据权利要求5所述一种滑动六自由度平台，其特征在于，所述滑台固定板(303)上设有两条并排设置的所述导轨(308)，两条所述导轨(308)分别设置在所述丝杆(302)两侧，所述滑块(305)底部的两侧边分别与所述导轨(308)滑动配合。
7.根据权利要求5所述一种滑动六自由度平台，其特征在于，所述导轨(308)的端部固定设置有滚动轴承座(309)，所述丝杆(302)贯穿所述滚动轴承座(309)、并与所述滚动轴承座(309)的内圈相配合。
8.根据权利要求1所述一种滑动六自由度平台，其特征在于，所述上平台(1)上设有三个上铰链座(101)，每个所述上铰链座(101)上设有两个紧邻的上铰接点，六个所述上铰链点与六个所述连接杆(2)的上端一一对应铰接。
9.根据权利要求1所述一种滑动六自由度平台，其特征在于，所述连接杆(2)通过虎克铰(4)与所述上平台(1)、所述下平台(3)分别铰接。
10.根据权利要求9所述一种滑动六自由度平台，其特征在于，所述连接杆(2)上端设有滚动轴承(201)，所述连接杆(2)上端的虎克铰(4)通过滚动轴承(201)与所述连接杆(2)活动连接，所述连接杆(2)上端的所述虎克铰(4)与所述连接杆(2)可相对旋转。
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| CN201922409141.XU CN211439876U (zh) | 2019-12-28 | 2019-12-28 | 一种滑动六自由度平台 |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114973903A (zh) * | 2022-06-10 | 2022-08-30 | 范莹莹 | 一种用于智慧课堂教学的多自由度模拟平台 |
| CN115116291A (zh) * | 2022-06-10 | 2022-09-27 | 范莹莹 | 智慧课堂教学用多自由度模拟方法 |
| CN116766142A (zh) * | 2023-08-23 | 2023-09-19 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种多自由度并联调整平台 |
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2019
- 2019-12-28 CN CN201922409141.XU patent/CN211439876U/zh active Active
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| CN114973903A (zh) * | 2022-06-10 | 2022-08-30 | 范莹莹 | 一种用于智慧课堂教学的多自由度模拟平台 |
| CN115116291A (zh) * | 2022-06-10 | 2022-09-27 | 范莹莹 | 智慧课堂教学用多自由度模拟方法 |
| CN116766142A (zh) * | 2023-08-23 | 2023-09-19 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种多自由度并联调整平台 |
| CN116766142B (zh) * | 2023-08-23 | 2024-02-06 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种多自由度并联调整平台 |
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