[發(fā)明專利]一種含復(fù)合驅(qū)動(dòng)的六自由度并聯(lián)穩(wěn)定調(diào)姿艙

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810071143.X
• 申請(qǐng)日: 2018-01-25
• 公開（公告）號(hào): CN108189009A
• 公開（公告）日: 2018-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙鐵石;丁實(shí)興;王唱;徐雪寒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 燕山大學(xué)
• 主分類號(hào): B25J9/00
• 分類號(hào): B25J9/00
• 代理公司: 秦皇島一誠知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙) 13116
• 代理人: 劉建年

一種含復(fù)合驅(qū)動(dòng)分支的六自由度并聯(lián)穩(wěn)定調(diào)姿艙，其包括艙體、底座、連接底座與艙體的兩條結(jié)構(gòu)相同的復(fù)合驅(qū)動(dòng)分支和單驅(qū)動(dòng)分支，兩條復(fù)合驅(qū)動(dòng)分支和兩條單驅(qū)動(dòng)分支對(duì)角設(shè)置，復(fù)合驅(qū)動(dòng)分支中的可旋轉(zhuǎn)滑道的滑道底座的兩端分別與艙體連接，兩條滑軌設(shè)在滑道底座兩側(cè)，兩條絲杠設(shè)在兩條滑軌中間；上、下滑塊分別與絲杠螺紋連接并與滑軌滑動(dòng)連接，上連桿與上滑塊和底座連接，下連桿與下滑塊和上連桿中部相連，電機(jī)與絲杠連接；單驅(qū)動(dòng)分支中的滑道底座與艙體固連，滑軌設(shè)在滑道底座中間，滑塊與絲杠螺紋連接并與滑軌滑動(dòng)連接，連桿與滑塊和底座連接，電機(jī)與絲杠連接。本發(fā)明容納空間大，分支占用空間小，工作行程大，整體負(fù)載能力強(qiáng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種六自由度穩(wěn)定調(diào)姿艙。

背景技術(shù)

艦船在海上航行，受海浪的影響常常產(chǎn)生縱蕩、垂蕩、升沉、橫搖、縱搖和回轉(zhuǎn)，六自由度方艙能處理來自艦船的晃動(dòng)，提供一個(gè)穩(wěn)定的無相對(duì)加速度的工作環(huán)境，可作為手術(shù)室，實(shí)驗(yàn)室，休息室等，同時(shí)也可作為某些精密儀器的穩(wěn)定平臺(tái)。

對(duì)目前的穩(wěn)定艙進(jìn)行調(diào)研發(fā)現(xiàn)：專利CN03147712.7提出了一種六軸平移式動(dòng)態(tài)模擬裝置，每一個(gè)分支均包含一個(gè)復(fù)合驅(qū)動(dòng)，但是分支分布于上平臺(tái)下方，整體高度過高，占用空間大。專利CN201620087798.2，提出了一種六自由度隔振裝置，六條SUP分支均勻分布，P副在上使得上平臺(tái)可以做成艙體狀，適用于穩(wěn)定方艙，模擬艙等，但分支分布在上平臺(tái)下方，整體高度過高，占用空間大。另外其它大部分穩(wěn)定艙采用stewart并聯(lián)機(jī)構(gòu)，stewart并聯(lián)機(jī)構(gòu)具有剛度大、承載能力強(qiáng)、位置誤差不累計(jì)等特點(diǎn)，但是分支均布置在艙體下方或四周，上平臺(tái)的大小受限于分支的分布，且大行程的升沉需要分支過于占用空間，不利于狹小地方的安放。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種在保證上平臺(tái)自由度為六的前提下減少分支數(shù)量、分支占用空間小、剛度大、承載能力強(qiáng)的含復(fù)合驅(qū)動(dòng)的六自由度并聯(lián)穩(wěn)定調(diào)姿艙。

本發(fā)明包括艙體、底座、連接底座與艙體的兩條結(jié)構(gòu)相同的復(fù)合驅(qū)動(dòng)分支和兩條結(jié)構(gòu)相同的單驅(qū)動(dòng)分支，四條分支按矩形分布，兩條復(fù)合驅(qū)動(dòng)分支和兩條單驅(qū)動(dòng)分支分別對(duì)角設(shè)置，或復(fù)合驅(qū)動(dòng)分支設(shè)在矩形長邊的兩個(gè)端點(diǎn)，兩條單驅(qū)動(dòng)分支設(shè)在矩形另一長邊的兩個(gè)端點(diǎn)；所述復(fù)合驅(qū)動(dòng)分支有兩種結(jié)構(gòu)，第一種為S(RRRPP)R結(jié)構(gòu)，其包括上滑塊、下滑塊、上連桿、下連桿和可旋轉(zhuǎn)滑道，可旋轉(zhuǎn)滑道包括兩條滑軌、兩條絲杠、一個(gè)滑道底座，其中滑道底座的上端和下端分別通過轉(zhuǎn)動(dòng)副與艙體連接，轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線豎直或與艙體成0到60度夾角，兩條滑軌沿上述轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線平行布置于滑道底座兩側(cè)，兩條絲杠與兩條滑軌平行并布置于兩條滑軌中間；上滑塊與一條絲杠螺紋連接的同時(shí)與兩條滑軌滑動(dòng)連接，下滑塊與另一條絲杠螺紋連接的同時(shí)與兩條滑軌滑動(dòng)連接；上滑塊通過轉(zhuǎn)動(dòng)副與上連桿的一端連接，其轉(zhuǎn)軸與絲杠垂直，下滑塊通過轉(zhuǎn)動(dòng)副與下連桿的一端連接，其轉(zhuǎn)軸與絲杠垂直，下連桿的另一端通過轉(zhuǎn)動(dòng)副與上連桿中部相連，其轉(zhuǎn)軸與絲杠垂直，上連桿的另一端通過球副與底座連接；上滑塊，下滑塊，上連桿，下連桿，滑道共同組成了平面五桿機(jī)構(gòu)，所述上連桿、所述下連桿均為弓形；兩個(gè)電機(jī)與絲杠連接，分別驅(qū)動(dòng)滑塊沿滑軌移動(dòng)。

復(fù)合驅(qū)動(dòng)分支的第二種結(jié)構(gòu)為S(RSSPP)結(jié)構(gòu)，其包括上滑塊、下滑塊、上連桿、下連桿和固定滑道，固定滑道包括兩條滑軌、兩條絲杠、一個(gè)滑道底座，其中滑道底座兩端與艙體固連，兩條滑軌豎直或與艙體成0到60度夾角平行布置于滑道底座兩側(cè)，兩條絲杠于兩條滑軌中間與兩條滑軌平行布置；上滑塊與一條絲杠螺紋連接的同時(shí)與兩條滑軌滑動(dòng)連接，下滑塊與另一條絲杠螺紋連接的同時(shí)與兩條滑軌滑動(dòng)連接；上滑塊通過球副與上連桿的一端連接，下滑塊通過球副與下連桿的一端連接，下連桿的另一端通過轉(zhuǎn)動(dòng)副與上連桿的中部相連，其轉(zhuǎn)軸與絲杠垂直，上連桿的另一端通過球副與底座連接，所述上連桿、所述下連桿均為弓形；兩個(gè)電機(jī)與絲杠連接，驅(qū)動(dòng)滑塊沿滑軌移動(dòng)。