[發(fā)明專利]三自由度姿態(tài)調(diào)整平臺

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610037038.5
• 申請日: 2016-01-21
• 公開（公告）號: CN105538259B
• 公開（公告）日: 2017-06-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 羅海風(fēng);劉晉浩
• 申請（專利權(quán)）人: 北京林業(yè)大學(xué)
• 主分類號: B25H1/14
• 分類號: B25H1/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種姿態(tài)調(diào)整設(shè)備，特別是涉及一種可在三個坐標(biāo)軸方向分別獨(dú)立調(diào)整所承載物體姿態(tài)的機(jī)械式通用平臺。

背景技術(shù)

在航天器件測試、消防燃燒實(shí)驗(yàn)以及一些民用設(shè)備領(lǐng)域經(jīng)常需要對被測物體的三維姿態(tài)進(jìn)行調(diào)整，即調(diào)整被測物體相對于三個正交坐標(biāo)軸的角度。目前的調(diào)整方式可以手動形式調(diào)整設(shè)備支撐進(jìn)而調(diào)整其姿態(tài)，作業(yè)效率低，勞動強(qiáng)度大，調(diào)整精度不易保證。發(fā)展專用三自由度姿態(tài)調(diào)整設(shè)備，可提高實(shí)驗(yàn)自動化程度，提高實(shí)驗(yàn)精度。

中國專利第CN201410551147.X號提供了一種用于空間姿態(tài)調(diào)整的雙偏心盤裝置。它主要包括：電機(jī)，電機(jī)支架，電機(jī)大齒輪，編碼器大齒輪，關(guān)節(jié)軸承，大偏心盤軸向固定圈，尾軸，小偏心盤軸向固定圈，小偏心盤，小偏心盤軸承上襯套，深溝球軸承，小偏心盤軸承下襯套，大偏心盤，大偏心盤軸承上襯套，薄壁球軸承，大偏心盤軸承下襯套，支撐軸，外殼，大偏心盤齒輪，小偏心盤齒輪，電機(jī)小齒輪，編碼器小齒輪。中國專利第CN201410226948.9號提供了一種用于航天器姿態(tài)調(diào)整的多功能轉(zhuǎn)臺。包括支撐框架、傾倒機(jī)構(gòu)、俯仰臺、升降機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)臺、行走機(jī)構(gòu)、微調(diào)機(jī)構(gòu)及電控系統(tǒng)。該發(fā)明實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)臺較大承載時傾倒、回轉(zhuǎn)、升降、在X、Y、Z三個方向平動電動微調(diào)，及小半徑移動轉(zhuǎn)彎等功能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種可以在空間內(nèi)調(diào)整物體三維姿態(tài)的機(jī)械式通用平臺。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明三自由度姿態(tài)調(diào)整平臺予以實(shí)現(xiàn)的技術(shù)方案是，包括：固定底座，偏置L型行走底座，偏置橫軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)，偏置縱軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)，雙平行四邊形機(jī)構(gòu)，托架。偏置L型行走底座安裝于固定底座側(cè)面，偏置橫軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)安裝于偏置L型行走底座上方，偏置縱軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)水平安裝于偏置橫軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)側(cè)面同時靠近于固定底座一側(cè)，雙平行四邊形機(jī)構(gòu)安裝于偏置縱軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)，托架安裝于雙平行四邊形機(jī)構(gòu)末端。

固定底座包括：安裝底板；固定安裝于安裝底板上的立軸。

偏置L型行走底座包括：立軸；通過孔軸結(jié)構(gòu)安裝于立軸上的L型底座；水平布置固定安裝于L型底座上的銷軸；通過孔軸結(jié)構(gòu)間隙配合安裝于銷軸上的行走輪；固定連接于行走輪上的鏈輪；通過鏈傳動結(jié)構(gòu)連接于鏈輪的鏈條及鏈輪，通過固定連接于鏈輪的電機(jī)；固定連接于L型底座的電機(jī)安裝板；電機(jī)同時通過電機(jī)安裝板固定安裝在L型底座上。

偏置橫軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括：L型底座；以固定方式水平安裝于L型底座上端的橫軸套筒；以孔軸結(jié)構(gòu)間隙配合安裝于橫軸套筒內(nèi)的橫軸；以孔軸結(jié)構(gòu)固定安裝于橫軸上的鏈 輪；以孔軸結(jié)構(gòu)豎直固定安裝于橫軸上的配重桿；以固定方式安裝于配重桿上端的配重塊；固定連接于L型底座上的電機(jī)安裝板；通過電機(jī)安裝板安裝于L型底座的電機(jī)；通過孔軸結(jié)構(gòu)固定安裝于電機(jī)軸的鏈輪；通過鏈傳動方式連接鏈輪及鏈輪的鏈條。

偏置縱軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括：橫軸；固定連接于橫軸的電機(jī)安裝板；通過電機(jī)安裝板固定安裝于橫軸上方的電機(jī)；通過孔軸結(jié)構(gòu)固定安裝于電機(jī)軸的鏈輪；通過孔軸結(jié)構(gòu)固定安裝于橫軸的銷軸；通過孔軸結(jié)構(gòu)間隙安裝于銷軸的縱軸驅(qū)動桿；通過鏈傳動方式安裝于鏈輪的鏈條及鏈輪；通過孔軸結(jié)構(gòu)間隙配合安裝于銷軸的鏈輪；鏈輪同時固定安裝于縱軸驅(qū)動桿；固定安裝于縱軸驅(qū)動桿上部的配重塊。

雙平行四邊形機(jī)構(gòu)包括：橫軸；通過孔軸結(jié)構(gòu)固定安裝于橫軸右端軸孔A、B的銷軸及銷軸；銷軸、銷軸同時通過孔軸結(jié)構(gòu)間隙配合安裝于縱軸驅(qū)動桿、縱軸輔助桿上端的軸孔A’及B’；通過孔軸結(jié)構(gòu)分別固定安裝于縱軸驅(qū)動桿底端軸孔C’及軸孔E’的銷軸及銷軸；通過孔軸結(jié)構(gòu)分別固定安裝于縱軸輔助桿上底端軸孔D’及軸孔F’的銷軸及銷軸；銷軸及銷軸同時通過孔軸間隙配合安裝于托桿I上的軸孔C及軸孔D；銷軸及銷軸同時通過孔軸間隙配合安裝于托桿II上的軸孔E及軸孔F；通過孔軸結(jié)構(gòu)固定安裝于托桿I右端軸孔G’的銷軸；通過孔軸結(jié)構(gòu)固定安裝于托桿II右端軸孔H’的銷軸；銷軸及銷軸同時通過孔軸結(jié)構(gòu)間隙配合安裝于支撐桿底端的軸孔G及軸孔H；支撐桿的頂端通過橫軸的軸線延長線，支撐桿的頂端與縱軸驅(qū)動桿軸孔A、B的位置處于同一水平線；支撐桿的頂端通過立軸的軸線延長線。

托架包括：支撐桿；在中心位置固定安裝于支撐桿上端的托架。

本發(fā)明三自由度姿態(tài)調(diào)整平臺具有以下有益效果：

(1)該三自由度姿態(tài)調(diào)整平臺的三個調(diào)整軸線相互正交，各軸姿態(tài)調(diào)整相互獨(dú)立，無相互耦合問題，控制簡單、穩(wěn)定、可靠。

(2)偏置橫軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)采用配重結(jié)構(gòu)加以平衡處理，可以減小調(diào)整橫軸姿態(tài)所需電機(jī)的功率，提高機(jī)械結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，減小姿態(tài)調(diào)整誤差。