CN212900505U - 一种多自由度平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多自由度平台，包括滚轮，还包括，与所述滚轮相连接的水平平台、设置于所述水平平台一侧的动平台、设置于所述水平平台和所述动平台之间的传动机构、设置于所述动平台靠近所述传动机构的面上的连接件；所述传动机构包括伺服电缸、与所述伺服电缸的轴相连接的球接头、与所述伺服电缸远离所述球接头的一端相连接的虎克铰，其中所述球接头远离所述伺服电缸的一端与所述连接件相连接，所述虎克铰的一端与所述水平平台相连接，所述伺服电缸和所述水平平台之间形成角度，所述滚轮和所述虎克铰的位置相对应。本实用新型的有益效果是，多自由度平台结构简单，实用性强，运动灵活，且易于控制，可实现动平台的倾斜、旋转和垂直升降。

Description

一种多自由度平台

技术领域

本实用新型涉及并联机构技术领域，特别是一种多自由度平台。

背景技术

并联机构是指运动平台和固定平台之间使用两个或两个以上的驱动链相连而成，具有两个或两个以上自由度的机构，相对于串联机构，其具有承载能力强，传动误差不累积且运动学逆解求解简单的优点，但是目前自由度平台结构复杂，不能实现多种方式的运动。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决上述问题，设计了一种多自由度平台。

实现上述目的本实用新型的技术方案为，一种多自由度平台，包括滚轮，还包括，与所述滚轮相连接的水平平台、设置于所述水平平台一侧的动平台、设置于所述水平平台和所述动平台之间的传动机构、设置于所述动平台靠近所述传动机构的面上的连接件；所述传动机构包括伺服电缸、与所述伺服电缸的轴相连接的球接头、与所述伺服电缸远离所述球接头的一端相连接的虎克铰，其中所述球接头远离所述伺服电缸的一端与所述连接件相连接，所述虎克铰的一端与所述水平平台相连接，所述伺服电缸和所述水平平台之间形成角度，所述滚轮和所述虎克铰的位置相对应。

作为本实用新型的进一步说明，所述伺服电缸设置有三个，所述动平台呈圆形，所述水平平台呈类似等边三角形，三个所述连接件分别设置于所述动平台的三等分点处，三个所述虎克铰分别设置于所述水平平台的三个角处，其中所述连接件个所述虎克铰的位置上下相对应。

作为本实用新型的进一步说明，所述球接头包括第一连接柱、套设于所述连接柱一端上的圆球头、与所述圆球头相连接的球座、与所述球座一端相连接的第二连接柱，其中所述第二连接柱为空心圆柱体，所述第二连接柱的远离所述球座的一端套设在所述伺服电缸的轴上，所述第一连接柱的另一端与所述连接件相连接。

作为本实用新型的进一步说明，所述球座呈类似圆台形，所述球座内开设有与圆球头相适配的球形槽，所述圆球头中球形部分位于所述球形槽内。

其有益效果在于，本实用新型中通过伺服电缸可实现动平台的垂直升降，若将两个伺服电缸的轴向上伸出，可实现动平台的倾斜动作；通过球接头中的圆接头在球座中转动可实现动平台的旋转；通过虎克铰绕着轴转动可带着动平台发生偏摆，同时实现旋转和偏摆时伺服电缸也可以根据动平台的高度需求就行工作，多自由度平台运动灵活，且易于控制；该多自由度平台结构简单，零件数量较少，实用性强，成本较低。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型另一视角的结构示意图；

图3是本实用新型所述球接头的剖面示意图；

图中，1、滚轮；2、水平平台；3、动平台；4、传动机构；401、伺服电缸；402、球接头；4021、第一连接柱；4022、圆球头；4023、球座； 4024、第二连接柱；403、虎克铰；5、连接件。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行具体描述，如图1-图3所示，一种多自由度平台包括水平平台2和动平台3以及设置于它们之间的传动机构4，水平平台2是静止不动的，在它朝向地面的面上设置有滚轮 1，这样整个多自由度平台就可以通过滚轮1进行移动，动平台3的运动是整个多自由度平台工作的体现，它的运动则由传动机构4进行控制。

下面将对上述的传动机构4作进一步说明，传动机构4包括设置在水平平台2上的虎克铰403、与虎克铰403相连接的伺服电缸401、与伺服电缸401的轴相连接的球接头402，而球接头402则通过连接件 5与动平台3之间相连接，这样通过多自由度平台一侧的控制台就可以对传动机构4的进行控制，虽然整个多自由度平台的结构简单，但是可以很好的实现动平台3的俯仰、旋转、垂直升降、偏摆等动作。

实施例1

该多自由度平台设置有三个伺服电缸401，相应的分别设置有三个球接头402、虎克铰403和连接件5，该多自由度平台的动平台3呈圆形，水平平台2呈等边三角形，伺服电缸401位于动平台3和水平平台2之间，这样将三个连接件5固定设置在动平台3靠近伺服电缸401 的面上且它们位于动平台3的三等分点处，相应的三个虎克铰403位于水平平台2的三个角处，该三等分点与水平平面的三个角位置上下相对应，所以连接件5和虎克铰403在一条倾斜的直线上；由于虎克铰403设置在水平平台2上，伺服电缸401不是伸出端的一端与虎克铰403之间连接，当虎克铰403可以绕着轴带着伺服电缸401偏摆，这样伺服电缸401和水平平台2之间就会发生角度偏差。

动平台3的高度变化主要是通过传动机构4中的伺服电缸401实现的，伺服电缸401能够对动平台3实现精确的升降速度、位置和推力控制，使得动平台3实现精确的直线运动；当三个伺服电缸401的轴一起伸出时就可以将动平台3垂直上升，当伺服电缸401复位时就可以将动平台3垂直下降，当其中两个伺服电缸401的轴比另一起伺服电缸401伸出的高度要高时就可以将动平台3的倾斜，实现动平台的俯仰3；

动平台3的旋转变化主要是通过球接头402实现的，因为圆接头中球形部分位于呈圆台形的球座4023中，在球座4023中开设的球形槽，该槽于圆接头的球形部分相适配，这样圆接头就可以在球座4023 中转动了，而第一连接柱4021一端与连接件5连接、另一端与圆接头连接，所以当圆接头转动时就可以让动平台3发生旋转，球接头402 中呈空心圆柱体的第二连接柱4024一端与球座4023底面连接、另一端套设在伺服电缸401的轴上，这样在将动平台3旋转时也可以进行高度变化；

动平台3的偏摆主要是通过虎克铰403实现的，虎克铰403它本身是分为上下两部分结构的，它的下部分呈类似凹字型，它的上部分呈类似T字型，上部分水平方向与伺服电缸401相连接，它的下部分底面固定设置在水平平台2上，这样上部分中竖直方向就可以插到下部分的中间位置，然后将它们通过轴相连接，这样上部分就可以绕着轴发生偏摆，从而带着伺服电缸401和动平台3也会发生相应偏摆，在动平台3发生偏摆时也可以通过伺服电缸401进行高度变化。

上述技术方案仅体现了本实用新型技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本实用新型的原理，属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种多自由度平台，包括滚轮(1)，其特征在于，还包括，与所述滚轮(1)相连接的水平平台(2)、设置于所述水平平台(2)一侧的动平台(3)、设置于所述水平平台(2)和所述动平台(3)之间的传动机构(4)、设置于所述动平台(3)靠近所述传动机构(4)的面上的连接件(5)；所述传动机构(4)包括伺服电缸(401)、与所述伺服电缸(401)的轴相连接的球接头(402)、与所述伺服电缸(401)远离所述球接头(402)的一端相连接的虎克铰(403)，其中所述球接头(402)远离所述伺服电缸(401)的一端与所述连接件(5)相连接，所述虎克铰(403)的一端与所述水平平台(2)相连接，所述伺服电缸(401)和所述水平平台(2)之间形成角度，所述滚轮(1)和所述虎克铰(403)的位置相对应。

2.根据权利要求1所述的一种多自由度平台，其特征在于，所述伺服电缸(401)设置有三个，所述动平台(3)呈圆形，所述水平平台(2)呈类似等边三角形，三个所述连接件(5)分别设置于所述动平台(3)的三等分点处，三个所述虎克铰(403)分别设置于所述水平平台(2)的三个角处，其中所述连接件(5)个所述虎克铰(403)的位置上下相对应。

3.根据权利要求1所述的一种多自由度平台，其特征在于，所述球接头(402)包括第一连接柱(4021)、套设于所述连接柱一端上的圆球头(4022)、与所述圆球头(4022)相连接的球座(4023)、与所述球座(4023)一端相连接的第二连接柱(4024)，其中所述第二连接柱(4024)为空心圆柱体，所述第二连接柱(4024)的远离所述球座(4023)的一端套设在所述伺服电缸(401)的轴上，所述第一连接柱(4021)的另一端与所述连接件(5)相连接。

4.根据权利要求3所述的一种多自由度平台，其特征在于，所述球座(4023)呈类似圆台形，所述球座(4023)内开设有与圆球头(4022)相适配的球形槽，所述圆球头(4022)中球形部分位于所述球形槽内。

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