[實用新型]六自由度姿態調整平臺

無效

• 申請號: 201020642212.7
• 申請日: 2010-12-03
• 公開（公告）號: CN201902779U
• 公開（公告）日: 2011-07-20
• 發明（設計）人: 杜兵
• 申請（專利權）人: 西安金和光學科技有限公司
• 主分類號: F16M11/04
• 分類號: F16M11/04;F16M11/18;F16M11/42
• 代理公司: 西安創知專利事務所 61213
• 代理人: 譚文琰

技術領域

本實用新型涉及一種姿態調整平臺，特別涉及一種六自由度調整平臺。

背景技術

在飛行模擬器、半導體制造、精密機械加工、生物醫藥、光學和光纖對準以及智能機器人的肢體活動等領域中，使用各種精密定位平臺。如光纖無源器件中的光纖分路器在生產中，就需要使用六維調節架將分路器芯片和光纖陣列端頭對準封裝，目前所使用的調節架不論手動還是自動的均主要以串聯結構的調節架為主，而串聯結構相對于并聯結構來說其缺點是：位置誤差是各個自由度的積累，剛度低，慣性大，這使得要求較高的串聯結構的調節架生產困難，國內用于PLC型光分路器生產的精密調節架基本為國外的產品所壟斷，對穩定性、可靠性和高精度的較高要求是原因之一。

斯特沃特(stewart)平臺結構是典型的并聯結構型六維調節裝置，其是通過六個支撐構件將上下平臺連接而成，在每個支撐構件上安置有長度伸縮驅縮裝置。其位置誤差是各個自由度誤差的平均值，且具有剛度高、慣量小的特點，目前廣泛用在機器人、航空航天、機械加工、輪廓測量、汽車、醫療等多個領域。但現有的斯特沃特(stewart)上安置的傳感器以電阻應變片或壓電材料為主，其動態范圍小、靈敏度低，使斯特沃特(stewart)平臺結構的六維姿態調整平臺承載力動態范圍低、精度差，并且易受電磁干擾，限制了其推廣使用。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服上述現有技術中的不足，提供一種六自由度姿態調整平臺。本實用新型結構簡單、設計合理、加工制作方便、成本低且使用方式靈活、壽命長、靈敏度高、具有良好的抗電磁干擾能力以及良好的穩定性和可靠性，具有推廣價值。

為實現上述目的，本實用新型采用的技術方案是：六自由度姿態調整平臺，其特征在于：包括運動平臺、固定平臺和連接運動平臺與固定平臺的六個支撐構件，每個支撐構件的上下端分別通過鉸鏈將運動平臺和固定平臺連接，每個支撐構件上至少包含一個驅動裝置，所述驅動裝置包括驅動部件、上殼體和與上殼體滑動配合的下殼體，所述上殼體上設置有伸縮桿，所述驅動部件設置在下殼體內壁上，所述伸縮桿連接有長度感測部件，所述長度感測部件為一曲線型支架，在所述曲線形支架上的相對兩側布設有多個A側變形齒和多個B側變形齒，多個A側變形齒和多個B側變形齒之間呈交錯布設且二者的頭部間形成供一個或多個信號光纖穿過的曲線形通道，A側變形齒和B側變形齒對應布設在信號光纖兩側，所述曲線形支架的兩端分別固定上殼體和下殼體上，所述信號光纖連接有對信號光纖中的光信號功率變化量進行同步測試的測試單元，所述測試單元連接有處理單元。

上述的六自由度姿態調整平臺，所述支撐構件上還設置有力值感測部件，所述力值感測部件也是兩端分別固定在上殼體和下殼體上的曲線型支架，在所述曲線形支架上的相對兩側布設有多個A側變形齒和多個B側變形齒，多個A側變形齒和多個B側變形齒之間呈交錯布設且二者的頭部間形成供一個或多個信號光纖穿過的曲線形通道，A側變形齒和B側變形齒對應布設在信號光纖兩側。

上述的六自由度姿態調整平臺，所述曲線型支架由曲線型殼體構成，多個A側變形齒和多個B側變形齒對應布設在曲線形殼體的內壁上。

上述的六自由度姿態調整平臺，所述的構成長度感測部件的曲線形殼體的一端固定于上殼體內壁，曲線形殼體的另一端與一輔助彈簧的一端固?定在一起，輔助彈簧的另一端固定于驅動部件上。

上述的六自由度姿態調整平臺，所述曲線型殼體兩端的信號光纖安裝有光反射裝置。

上述的六自由度姿態調整平臺，所述曲線型支架為彈簧，A側變形齒和B側變形齒對應布設在彈簧中相鄰兩圈彈簧絲之間。

上述的六自由度姿態調整平臺，所述信號光纖與測試單元之間設置有光開關。

上述的六自由度姿態調整平臺，所述驅動部件為液壓缸、氣壓缸、直流電機或伺服電機。

本實用新型與現有技術相比具有以下優點：

1、結構簡單、加工制作簡便、投入成本低且使用方式靈活、靈敏度高。

2、該裝置能方便進行六維姿態的調整，具有結構精巧、適應性強、精度高、穩定性好、剛度高、動態性能好的優點，可適用于智能機器人、自動檢測、控制和加工制造領域等多個方面。

3、根據力值感測部件的測試結果，可以感知該裝置的所受到的六維力的狀態，為上一級控制單元提供數據基礎，防止過載時間的發生，保證本裝置的安全運行。

4、本裝置采用光纖傳感和傳輸信號使本裝置具有較好的抗電磁干擾能力，具有較廣的應用范圍。