CN211906591U - 一种3-prs+upu型四自由度运动模拟器执行机构 - Google Patents
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Abstract
一种3‑PRS+UPU型四自由度运动模拟器执行机构,包括机架、3‑PRS机构、UPU支链、主动转台、座椅。3‑PRS机构可以实现动平台沿Z轴移动和绕X、Y轴转动,座椅安装在动平台上与之随动,主动转台通过UPU支链带动座椅相对动平台转动。所述运动模拟器座椅可以完成四自由度运动。本实用新型的突出优点在于,所以主动运动构件都安装在机架上,整个机构运动范围大、运动惯量小。
Description
技术领域
本实用新型专利涉及运动模拟器领域,特别是一种3-PRS+UPU型四自由度运动模拟器执行机构。
背景技术
并联机构是一种动静平台通过两条或多条支链联接,有两自由度及以上的闭环机构,具有高刚度、高精度、高负载能力及无误差累积等优点。并联机构广泛应用于运动模拟器,常见的有6-UPS六自由度运动模拟器和3-RPS三自由度运功模拟器。尤其6-UPS六自由度运动模拟器具有全自由度模拟能力、刚度高、承载能力强等优点,大量应用在飞行运动模拟或赛车运动模拟上。但其工作空间小,尤其是转动空间小,这也限制了它的应用范围。3-RPS三自由度运动模拟器结构紧凑、成本低,也有大量应用,但其模拟能力较弱,无法模拟复杂的运动。本实用新型设计出了在3-PRS并联机构基础上增加一个转动运动的结构,且驱动安装在机架上,使得末端平台具有模拟四自由度运动的能力,该执行机构具有高刚度、高承载能力和大工作空间。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种3-PRS+UPU型四自由度运动模拟器执行机构,解决了一般3自由度并联机构运动模拟能力较弱的问题,具有高刚度、高精度、大工作空间的优点。
一种3-PRS+UPU型四自由度运动模拟器执行机构,包括机架1、3-PRS机构、UPU支链20、主动转台19、座椅18。
所述3-PRS机构由第一主动滑块2、第一连杆3、第二主动滑块4、第二连杆5、第三主动滑块6、第三连杆7、动平台8组成,第一主动滑块2通过第一移动副9与机架1连接,第一主动滑块2通过第一转动副10与第一连杆3连接,第一连杆3通过第一球铰11与动平台8连接,第二主动滑块4通过第二移动副12与机架1连接,第二主动滑块4通过第二转动副13与第二连杆5连接,第二连杆5通过第二球铰14与动平台8连接,第三主动滑块6通过第三移动副15与机架1连接,第三主动滑块6通过第三转动副16与第三连杆7连接,第三连杆7通过第三球铰17与动平台8连接。
所述UPU支链20由第一伸缩杆201和第二伸缩杆202组成,第一伸缩杆201通过第四移动副203与第二伸缩杆202连接。
所述座椅18通过第四转动副21与动平台8连接,座椅18通过第一虎克铰24与第一伸缩杆201连接,第二伸缩杆202通过第二虎克铰23与主动转台19连接,主动转台19通过第五转动副22与机架1连接。
本实用新型的突出优点在于:一种3-PRS+UPU型四自由度运动模拟器执行机构具有四自由度运动模拟能力,且机构刚度高、惯量小、工作空间大。
附图说明
图1为本实用新型所述一种3-PRS+UPU型四自由度运动模拟器执行机构第一结构示意图。
图2为本实用新型所述一种3-PRS+UPU型四自由度运动模拟器执行机构第二结构示意图。
图3为本实用新型所述一种3-PRS+UPU型四自由度运动模拟器执行机构第三结构示意图。
图4为本实用新型所述一种3-PRS+UPU型四自由度运动模拟器执行机构UPU支链结构示意图。
图5为本实用新型所述一种3-PRS+UPU型四自由度运动模拟器执行机构第一运动姿态示意图。
图6为本实用新型所述一种3-PRS+UPU型四自由度运动模拟器执行机构第二运动姿态示意图。
图7为本实用新型所述一种3-PRS+UPU型四自由度运动模拟器执行机构第三运动姿态示意图。
图8为本实用新型所述一种3-PRS+UPU型四自由度运动模拟器执行机构第四运动姿态示意图。
图9为本实用新型所述一种3-PRS+UPU型四自由度运动模拟器执行机构第五运动姿态示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型的技术方案作进一步说明。
对照图1、图2图3和图4,一种3-PRS+UPU型四自由度运动模拟器执行机构,包括机架1、3-PRS机构、UPU支链20、主动转台19、座椅18。
所述3-PRS机构由第一主动滑块2、第一连杆3、第二主动滑块4、第二连杆5、第三主动滑块6、第三连杆7、动平台8组成,第一主动滑块2通过第一移动副9与机架1连接,第一主动滑块2通过第一转动副10与第一连杆3连接,第一连杆3通过第一球铰11与动平台8连接,第二主动滑块4通过第二移动副12与机架1连接,第二主动滑块4通过第二转动副13与第二连杆5连接,第二连杆5通过第二球铰14与动平台8连接,第三主动滑块6通过第三移动副15与机架1连接,第三主动滑块6通过第三转动副16与第三连杆7连接,第三连杆7通过第三球铰17与动平台8连接。
所述UPU支链20由第一伸缩杆201和第二伸缩杆202组成,第一伸缩杆201通过第四移动副203与第二伸缩杆202连接。
所述座椅18通过第四转动副21与动平台8连接,座椅18通过第一虎克铰24与第一伸缩杆201连接,第二伸缩杆202通过第二虎克铰23与主动转台19连接,主动转台19通过第五转动副22与机架1连接。
对照图5、图6、图7、图8和图9,第一主动滑块2、第二主动滑块4、第三主动滑块6驱动3-PRS机构运动,实现动平台8的三自由度运动,座椅18随动平台8实现三自由度运动,主动转台19通过UPU支链20驱动座椅18做相对动平台8的转动运动。因此,座椅18具有四自由度运动。
Claims (1)
1.一种3-PRS+UPU型四自由度运动模拟器执行机构,包括机架(1)、3-PRS机构、UPU支链(20)、主动转台(19)、座椅(18),其特征在于:
所述3-PRS机构由第一主动滑块(2)、第一连杆(3)、第二主动滑块(4)、第二连杆(5)、第三主动滑块(6)、第三连杆(7)、动平台(8)组成,第一主动滑块(2)通过第一移动副(9)与机架(1)连接,第一主动滑块(2)通过第一转动副(10)与第一连杆(3)连接,第一连杆(3)通过第一球铰(11)与动平台(8)连接,第二主动滑块(4)通过第二移动副(12)与机架(1)连接,第二主动滑块(4)通过第二转动副(13)与第二连杆(5)连接,第二连杆(5)通过第二球铰(14)与动平台(8)连接,第三主动滑块(6)通过第三移动副(15)与机架(1)连接,第三主动滑块(6)通过第三转动副(16)与第三连杆(7)连接,第三连杆(7)通过第三球铰(17)与动平台(8)连接,
所述UPU支链(20)由第一伸缩杆(201)和第二伸缩杆(202)组成,第一伸缩杆(201)通过第四移动副(203)与第二伸缩杆(202)连接,
所述座椅(18)通过第四转动副(21)与动平台(8)连接,座椅(18)通过第一虎克铰(24)与第一伸缩杆(201)连接,第二伸缩杆(202)通过第二虎克铰(23)与主动转台(19)连接,主动转台(19)通过第五转动副(22)与机架(1)连接。
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CN202020119200.XU CN211906591U (zh) | 2020-01-19 | 2020-01-19 | 一种3-prs+upu型四自由度运动模拟器执行机构 |
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