[發明專利]三自由度運動平臺、控制力矩陀螺儀和飛行器用起降平臺

有效

• 申請號: 201710503544.3
• 申請日: 2017-06-27
• 公開（公告）號: CN107240328B
• 公開（公告）日: 2019-11-12
• 發明（設計）人: 何春旺
• 申請（專利權）人: 珠海磐磊智能科技有限公司
• 主分類號: G09B9/12
• 分類號: G09B9/12;G09B9/04;G09B9/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供的三自由度運動平臺，包括工作臺、基座、沿基座周向均勻分布的三組支撐裝置和驅動裝置，支撐裝置連接工作臺和基座。每組支撐裝置包括二轉動自由度的支承關節、第一推桿、第二推桿和推臂；支承關節的上端固定在工作臺上；第一推桿的上端與支承關節的下端的外側鉸接；第二推桿的上端與支承關節的下端的內側鉸接；第一推桿的下端與推臂的外側鉸接；第二推桿的下端與推臂的內側鉸接；推臂可旋轉的安裝在基座上，驅動裝置通過驅動推臂旋轉控制支承關節的升降。增強結構強度和擴大調節平衡范圍。

技術領域

本發明涉及一種并聯機構，尤其涉及一種三自由度運動平臺，控制力矩陀螺儀和飛行器用起降平臺。

背景技術

近幾十年來，并聯運動模擬臺中被研究最多、產品最多的就是六自由度并聯平臺，尤其是著名的Stewart 平臺，但是在很多情況下，車輛、艦船等的模擬并不需要六自由度，往往只需要三到四個自由度便可以滿足要求，此時采用六自由度運動平臺便造成了不必要的浪費?？臻g少自由度并聯平臺與傳統的六自由度并聯平臺相比，具有驅動元件少、結構簡單、設計制造和控制的成本相對較低等優點。

三自由度運動平臺的運動主要是運動平臺繞X/Y軸轉動，且沿Z軸上下滑動。傳統的三自由度運動平臺主要是使用電缸或液壓作為支撐驅動機構，雖然承載能力強，但響應速度慢，耗能大；也存在使用連桿支撐驅動，但承載能力不強，結構強度低，如中國發明專利CN201210135821.7 提出一種具有高靈活性的三自由度并聯機構，能夠實現兩維轉動和一維移動，但是其不足在于三個驅動分支不對稱布置，結構的受力性能不好，不能承受很大的負載。

發明內容

本發明的第一目的在于提供一種響應速度快且結構強度高的三自由度運動平臺。

本發明的第二目的在于提供一種結構強度高，安全可靠的控制力矩陀螺儀。

本發明的第三目的在于提供一種高穩定性的飛行器用起降平臺。

為實現上述目的，本發明提供的三自由度運動平臺，包括工作臺、基座、沿基座周向均勻分布的三組支撐裝置和驅動裝置，支撐裝置連接工作臺和基座。每組支撐裝置包括二轉動自由度的支承關節、第一推桿、第二推桿和推臂；支承關節的上端固定在工作臺上；第一推桿的上端與支承關節的下端的外側鉸接；第二推桿的上端與支承關節的下端的內側鉸接；第一推桿的下端與推臂的外側鉸接；第二推桿的下端與推臂的內側鉸接；推臂可旋轉的安裝在基座上，驅動裝置通過驅動推臂旋轉控制支承關節的升降。

由此可見，推臂通過第一推桿和第二推桿與支承關節鉸接利用第一推桿和第二推桿的雙推桿結構，增強了支撐裝置的結構強度，提高運動平臺的承受能力。三組支撐裝置沿基座周向均勻分布，進一步增強三自由度運動平臺的結構的受力性能。驅動裝置通過驅動推臂旋轉控制支承關節的升降，沒有滑動連接，有利于提高三自由運動平臺的可靠性和安全性。

進一步方案為，驅動臂可旋轉地安裝在基座上，由驅動裝置驅動；第三推桿，其下端與驅動臂的外側鉸接，其上端與推臂的外側鉸接；第四推桿，其下端與驅動臂的內側鉸接，其上端與推臂的內側鉸接；第三推桿與第四推桿下端的鉸接軸距大于二者上端的鉸接軸距。由此可見，第三推桿與第四推桿上下端的差異鉸接軸距的設置使驅動臂進行小幅度偏轉，控制三自由度運動平臺做出較大的調整姿勢，從而提高三自由度運動平臺調節平衡的響應速度。

進一步方案為，帶傳動裝置包括皮帶、第一輪和第二輪；第一輪可旋轉的安裝在基座上，由驅動裝置驅動；第二輪固定在推臂上；第一輪和第二輪通過皮帶傳動。第一輪和第二輪之間的傳動能緩和載荷沖擊且運行平穩、低噪音、低振動簡單，調整方便。