[發明專利]電液控制四自由度運動平臺

有效

• 申請號: 201010599954.0
• 申請日: 2010-12-22
• 公開（公告）號: CN102069487A
• 公開（公告）日: 2011-05-25
• 發明（設計）人: 周華;王道臣;宋偉
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: B25H1/02
• 分類號: B25H1/02
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 周烽

技術領域

本發明涉及一種空間受限制的多自由度運動平臺，尤其涉及一種電液控制四自由度運動平臺。

背景技術

多自由度運動平臺主要用來安裝在可以移動的設備上，完成對承載物的運輸和姿態調整，要求該類型的多自由度運動平臺具有X向平移、Y向平移、繞Z軸轉動和繞X軸轉動等幾個自由度，并要求該類型的多自由度運動平臺結構緊湊，體積小，尤其要求平臺Z軸方向的尺寸小。因并聯機構結構和控制方法復雜，該類型的多自由度運動平臺都采用串聯機構實現。目前同類型的多自由度運動平臺自由度能夠滿足應用要求，且X向平移、Y向平移和繞X軸轉動都可以實現由驅動機構驅動，但是繞Z軸轉動不能實現由驅動機構驅動，需要人力驅動，自動化程度不高，無法滿足對此類設備的自動化要求。

發明內容

為了克服目前同類型多自由度運動平臺的不足，尤其為了在結構緊湊的情況下實現各方向運動都有執行機構驅動的多自由度運動，本發明提供了一種電液控制四自由度運動平臺。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種電液控制四自由度運動平臺，包括基板、直線導軌、X向平移板、X向平移缸、Y向平移板、載物板、繞Z軸轉動板、銷軸、Y向平移缸、繞X軸轉動缸和繞Z軸轉動缸等；其中，所述基板通過銷軸孔聯接在其他設備上，X向平移板通過直線導軌與基板聯接，X向平移缸的缸體與基板聯接，X向平移缸的活塞桿與X向平移板聯接；Y向平移板通過直線導軌與X向平移板聯接，Y向平移缸的缸體與X向平移板聯接，Y向平移缸的活塞桿與Y向平移板聯接；繞Z軸轉動板通過螺栓組與Y向平移板的內圈聯接，繞Z軸轉動缸的缸體與Y向平移板外圈聯接，繞Z軸轉動缸的軸與繞Z軸轉動板聯接；載物板通過銷軸與繞Z軸轉動板聯接，繞X軸轉動缸的缸體與繞Z軸轉動板聯接，繞X軸轉動缸的活塞桿與載物板聯接。

進一步地，所述Y向平移板主要由內圈、外圈、滾動體和密封件等組成，內圈通過滾動體和外圈聯結，密封件安裝在內圈和外圈的密封槽上。

本發明的有益效果是：本發明電液控制四自由度運動平臺實現了各個自由度都由液壓控制的四自由度運動，并且整個平臺的結構緊湊，體積小，主要執行元件隱藏在平臺內部，有利于對執行元件的保護。

附圖說明

圖1是本發明的軸測圖。

圖2是本發明的剖視圖。

圖中，基板1、直線導軌2、X向平移板3、X向平移缸4、Y向平移板5、載物板6、繞Z軸轉動板7、銷軸8、Y向平移缸9、繞X軸轉動缸10、繞Z軸轉動缸11。

具體實施方式

為了進一步說明而不是限制本發明的上述實現方式，下面結合附圖和實例，但并不因此將本發明限制在所述的實施范圍之中。所有這種構思應視為本技術所公開的內容和本發明的保護范圍。

如圖1和2所示，本發明電液控制四自由度運動平臺包括基板1、直線導軌2、X向平移板3、X向平移缸4、Y向平移板5、載物板6、繞Z軸轉動板7、銷軸8、Y向平移缸9、繞X軸轉動缸10和繞Z軸轉動缸11。

基板1通過銷軸孔聯接在其他設備上，X向平移板3通過直線導軌2與基板1聯接，X向平移缸4的缸體與基板1聯接，X向平移缸4的活塞桿與X向平移板3聯接；Y向平移板5通過直線導軌2與X向平移板3聯接，Y向平移缸9的缸體與X向平移板3聯接，Y向平移缸9的活塞桿與Y向平移板5聯接；繞Z軸轉動板7通過螺栓組與Y向平移板5的內圈聯接，繞Z軸轉動缸11的缸體與Y向平移板5外圈聯接，繞Z軸轉動缸11的軸與繞Z軸轉動板7聯接；載物板6通過銷軸8與繞Z軸轉動板7聯接，繞X軸轉動缸10的缸體與繞Z軸轉動板7聯接，繞X軸轉動缸10的活塞桿與載物板6聯接。

X向平移缸4的活塞桿伸縮時，帶動X向平移板3及Y向平移板5運動，最終實現載物板6的X軸方向的運動；Y向平移缸9的活塞桿伸縮時，帶動Y向平移板5和繞Z軸轉動板7運動，最終實現載物板6的Y軸方向運動；通過兩個繞X軸轉動缸10的活塞桿一個伸出一個縮回時，帶動載物板6實現繞X軸轉動；繞Z軸轉動缸11的缸體與Y向平移板5的外圈聯接，軸與繞Z軸轉動板7聯接，通過軸的旋轉帶動繞Z軸回轉板7運動，最終實現載物板6的繞Z軸回轉。

本發明的運動控制精度主要取決于對各個方向液壓缸速度的控制，目前液壓技術已經成熟，便于實現對系統流量的高精度控制，因而保證各個自由度運動精度的控制。

本發明工作時，X向平移由兩個X向平移缸4驅動，Y向平移都由兩個Y向平移缸9驅動，繞Z軸轉動由繞Z軸轉動缸11驅動，繞X軸轉動由兩個繞X軸轉動缸10伸縮配合驅動。具體實施方式是：