[發明專利]一種大范圍立面作業索牽引平動運動平臺及方法

在審

• 申請號: 201911136661.6
• 申請日: 2019-11-19
• 公開（公告）號: CN110817755A
• 公開（公告）日: 2020-02-21
• 發明（設計）人: 杜敬利;廉蔭虎;王飛杰;張瑞翔;李博韜;賈雙
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: B66F11/00
• 分類號: B66F11/00;B66F13/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 姚詠華

本發明屬于機械領域，涉及一種大范圍立面作業索牽引平動運動平臺及方法，包括框架、運動平臺、驅動電機、調節電機、兩條平動驅動支鏈和兩條下拉張緊支鏈，所述兩條平動驅動支鏈將運動平臺連接在驅動電機輸出軸上，兩條下拉張緊支鏈將運動平臺張緊連接到調節電機的平面渦卷彈簧上，運動平臺在平動驅動支鏈和下拉張緊支鏈的共同作用下在立面內實現平動運動。本發明利用柔索為力傳遞媒介，通過兩組平行布置的驅動索，有效地抑制了平臺的轉動自由度，實現立面內的平動運動。下拉張緊支鏈中采用了平面渦卷彈簧來實現索的張緊，并且創新地加入了調節電機，使得平臺的運動范圍更大。

技術領域

本發明涉及機械領域，具體為一種大范圍立面作業索牽引平動運動平臺?？捎糜诖髽峭獠繅γ媲逑吹鹊拇蠓秶⒚孀鳂I。

背景技術

實現豎直面內兩自由度的平動運動，傳統機構是利用X、Y兩軸移動平臺來實現，此種結構運動距離由滑軌長度來確定，因此長距離運動需要的較長的滑軌長度，這就導致了平臺的重量成倍增加。

索牽引并聯機構具有自重輕、操作簡單、便于運輸、成本低等優點，因此被廣泛應用于平面運動平臺中。如用于體育場上空進行拍攝的機構，此種索牽引并聯機構即有平動運動又有轉動運動。然而，在一些特殊情況下，我們只需要末端執行器只作平動運動，如進行建筑物外圍清洗的平臺，需要限制其轉動自由度。已存在的實現平動運動的機構或用多個驅動電機，或使用配重來防轉動，前者增加了成本和控制難度，后者則使工作空間更大，均存在問題。

發明內容

基于上述問題，本發明的目的是提供一種大范圍立面作業索牽引平動運動平臺及方法，為立面內的平動運動提供一種可行的方案。

本發明的目的是通過下述技術方案來實現的。

一種大范圍立面作業索牽引平動運動平臺，包括框架、運動平臺、驅動電機、調節電機、兩條平動驅動支鏈和兩條下拉張緊支鏈，所述兩條平動驅動支鏈將運動平臺連接在驅動電機輸出軸上，兩條下拉張緊支鏈將運動平臺張緊連接到調節電機的平面渦卷彈簧上，運動平臺在平動驅動支鏈和下拉張緊支鏈的共同作用下在立面內實現平動運動。

進一步，所述平動驅動支鏈包括連接在運動平臺上的兩條驅動索，和連接在框架上的定滑輪組，還包括連接在驅動電機上的雙槽轉輪；兩條驅動索其一端連接到運動平臺上方，另一端分別跨過定滑輪組后固定在雙槽轉輪的兩端。

進一步，所述定滑輪組包括兩對上下交錯分布固定于框架上的上定滑輪，兩條驅動索分別跨過定滑輪組的兩對上定滑輪以相同方向纏繞后固定在雙槽轉輪的兩端。

進一步，所述兩條驅動索固定連接到運動平臺上方兩個連接點A、B上，使得兩個上定滑輪固定后的連線與連接點A、B之間的連線平行且距離相等。

進一步，所述兩條驅動索貫穿于兩個連接點A、B之間，使得與兩個上定滑輪固定后的連線與連接點A、B之間的連線平行且距離相等。

進一步，所述下拉張緊支鏈包括分別設置在運動平臺下方的兩個連接點的兩條張緊索，和連接在框架上的下定滑輪，還包括安裝在框架上的調節電機、單槽轉輪和平面渦卷彈簧；張緊索一端連接在運動平臺下方對應的連接點上，另一端跨過下定滑輪纏繞后固定在單槽轉輪上。

進一步，所述調節電機定子安裝在框架上，調節電機連接單槽轉輪，平面渦卷彈簧內端通過螺栓連接在調節電機轉子上，外端與單槽轉輪內壁連接。

進一步，運動過程中兩條驅動索始終平行且長度相等，使得兩條驅動索、兩個上定滑輪固定后的連線與連接點A、B之間的連線構成平行四邊形，使得運動平臺在立面內僅做平動運動；

兩條下拉張緊支鏈的張緊索交叉連接在運動平臺下端左右兩角，使驅動支鏈中的所有索均處于張緊狀態。

進一步，當運動平臺需向上運動時，左右驅動電機共同工作，帶動雙槽轉輪轉動，驅動索收縮，同時張緊索不斷伸長，單槽轉輪轉動，帶動平面渦卷彈簧壓縮儲存彈性勢能；