[發明專利]六自由度繩索平臺

在審

• 申請號: 201710227453.1
• 申請日: 2017-04-10
• 公開（公告）號: CN108687745A
• 公開（公告）日: 2018-10-23
• 發明（設計）人: 韓國立
• 申請（專利權）人: 韓澤方
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00;B25J9/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

六自由度繩索平臺，具有動平臺、萬向節、繩索套、繩索、導繩輪、驅動輪、減速機、電動機、氣彈簧、定平臺。定平臺上導繩輪按照設上定節點節圓布置。導繩輪的繩道和驅動輪的繩道對準。驅動輪安裝在減速機上，由電動機驅動。動平臺上按照設定下節點節圓布置萬向節；繩索套和萬向節依靠關節軸承連接，繩索的上端通過導繩輪、驅動輪的繩槽固定在驅動輪上。工作原理如下：固定定平臺，動平臺固定工作倉、椅子等需要六自由度運動的構件。當動平臺需要某種運動時，電動機通過減速機帶動驅動輪旋轉，通過導繩輪驅動繩索伸縮，由繩索套及萬向節帶動動平臺運動。氣彈簧的作用是保證繩索伸長時，動平臺作相應運動。

(一)技術領域

本發明涉及并聯六自由度(Stewart)平臺，特別是模擬仿真用六自由度繩索平臺。

(二)背景技術

六自由度平臺廣泛應用于機器人、機床、空間對接、航空航天模擬以及VR、AR設備上。六自由度平臺的驅動以前普遍用液壓或者氣壓驅動，隨著滾珠絲桿的普及，現在普遍采用電動缸驅動。六自由度電動平臺普遍采用固定下平臺，驅動多個電動缸實現上平臺的六自由度運動。也有固定上平臺，讓下平臺運動的案例。

以電動缸驅動平臺有以下不足：1.電動缸使用滾珠絲杠使得平臺價格難以降低。2.滾珠絲杠的載荷有限。3.電動缸的伸長量有限。

針對以上不足，本發明利用電機驅動繩索平臺，使得平臺的價格大大降低，載荷大大提高，平臺運動的幅度大大提高。

(三)發明內容

本發明的目的就是提供一種電機驅動繩索，從而使平臺六自由度運動的裝置。

本發明的目的是這樣實現的：該設備有動平臺、萬向節、繩索套、繩索、導繩輪、驅動輪、減速機、電動機、氣彈簧、定平臺。

動平臺在下面，定平臺在上面。定平臺上導繩輪按照設定節點節圓布置，使得上節圓節點處于導繩輪的軸心位置。導繩輪的繩道和驅動輪的繩道對準。驅動輪安裝在減速機上，由電動機驅動。動平臺上按照設定下節點節圓布置萬向輪使得萬向輪的軸心和下節點對準。繩索套和萬向節依靠關節軸承連接，繩索的下端固定在繩索套內，繩索的上端通過導繩輪，驅動輪的繩槽固定在驅動輪上。氣彈簧上下端分別固定在上下平臺兩節點的中心。萬向節、繩索套、繩索、導繩輪、驅動輪、減速機、電動機、氣彈簧都是六個。

工作原理如下：固定定平臺，動平臺固定工作倉、椅子等需要六自由度運動的構件。當動平臺需要某種運動時，電動機通過減速機帶動驅動輪旋轉，通過導繩輪驅動繩索伸縮，由繩索套及萬向節帶動動平臺運動。氣彈簧的作用是保證繩索伸長時，動平臺相應運動。當平臺重力足夠時也可以不要氣彈簧。

(四)附圖說明

本發明的具體結構由以下的實施例及其附圖給出。

圖1是六自由度繩索平臺的主視圖。圖2是六自由度繩索平臺的俯視圖。其中(1)動平臺、(2)萬向節、(3)繩索套、(4)繩索、(5)導繩輪、(6)驅動輪、(7)減速機、(8)電動機、(9)氣彈簧、(10)定平臺。

動平臺(1)在下面，定平臺(10)在上面。定平臺(10)上導繩輪(5)按照設上定節點節圓布置，使得上節圓節點處于導繩輪(5)的軸心中點位置。導繩輪(5)的繩道和驅動輪(6)的繩道對準。驅動輪(5)安裝在減速機(7)上，由電動機(8)驅動。動平臺(1)上按照設定下節點節圓布置萬向節(2)使得萬向節(2)的軸心中點和下節圓節點對準。繩索套(3)和萬向節(2)依靠關節軸承連接，繩索(4)的下端固定在繩索套(3)內，繩索的上端通過導繩輪(5)、驅動輪(6)的繩槽固定在驅動輪(6)上。氣彈簧(9)上下端分別固定在上下平臺兩節點的中心。萬向節(2)、繩索套(3)、繩索(4)、導繩輪(5)、驅動輪(6)、減速機(7)、電動機(8)、氣彈簧(9)都是六個。

(五)具體實施方式

按照附圖1、附圖2所示及以上附圖說明安裝六自由度繩索平臺。本發明的工作原理如下：

固定定平臺(10)，動平臺(1)固定工作倉、椅子等需要六自由度運動的構件。當動平臺(1)需要某種運動時，電動機(8)通過減速機(7)帶動驅動輪(6)旋轉，通過導繩輪(5)驅動繩索(4)伸縮，由繩索套(3)及萬向節(2)帶動動平臺(1)運動。氣彈簧(9)的作用是保證繩索(3)伸長時，動平臺(1)作相應運動。當平臺(1)重力足夠時也可以不要氣彈簧(9)。