[發明專利]一種水下三自由度姿態調節并聯裝置

有效

• 申請號: 201911364278.6
• 申請日: 2019-12-26
• 公開（公告）號: CN111037538B
• 公開（公告）日: 2023-07-14
• 發明（設計）人: 劉方;劉延平;方巍;蘆廷彬;林江
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團有限公司第七一0研究所
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 高會允

本發明公開了一種水下三自由度姿態調節并聯裝置，涉及機械結構技術領域，支持水下三自由度姿態調節，并通過添加密封裝置可應用于水下環境。包括圓桶、動平臺、以及連接在圓桶內底面與動平臺之間的三條結構相同且對稱分布的支鏈。支鏈包括轉動機構和長度調節機構。長度調節機構包括外伸縮管、內伸縮管、驅動電機、絲杠副和導軌副。驅動電機固接在外伸縮管的內部，驅動電機的驅動端與絲杠副固接。內伸縮管外部軸向固連導軌副，外伸縮管與內伸縮管通過絲杠副和導軌副相連接；轉動機構包括球副和轉動副，外伸縮管前端面通過轉動副連接球副，球副與動平臺固連。

技術領域

本發明涉及機械結構技術領域，具體涉及一種水下三自由度姿態調節并聯裝置。

背景技術

由于并聯機構剛度大，誤差累計小，動態性能好等優點，現已廣泛應用姿態調整裝置、仿生機構、混聯機床等領域。其中采用并聯機構的少自由度姿態調整機構，可以通過調節并聯支鏈來實現動平臺運動，從而進行空間姿態調整。中國專利CN101653944A公開了一種用于姿態調整的三自由度并聯機構，通過分析可知其具有三個結構、尺寸完全相同的分支機構，分支機構上的驅動電機固定在基座上，分支機構上的球與末端操作器上的凹槽配合，形成球面副，實現對末端操作器的姿態調整。但上述專利中整體裝置結構不密封，難于用于水下。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種水下三自由度姿態調節并聯裝置，支持水下三自由度姿態調節，并通過添加密封裝置可應用于水下環境。

為達到上述目的，本發明的技術方案為：一種水下三自由度姿態調節并聯裝置，包括圓桶、動平臺、以及連接在圓桶內底面與動平臺之間的三條結構相同且對稱分布的支鏈。支鏈包括轉動機構和長度調節機構。長度調節機構包括外伸縮管、內伸縮管、驅動電機、絲杠副和導軌副。

驅動電機固接在外伸縮管的內部，驅動電機的驅動端與絲杠副固接。

內伸縮管外部軸向固連導軌副，外伸縮管與內伸縮管通過絲杠副和導軌副相連接；

轉動機構包括球副和轉動副，外伸縮管前端面通過轉動副連接球副，球副與動平臺固連。

進一步地，球副包括球鉸支座和球鉸頭。球鉸支座前端固定在動平臺底部。球鉸頭前端與球鉸支座連接構成球副，球鉸頭后端連接轉動副。

進一步地，轉動副包括連桿和伸縮頭。

連桿包括一體化的前端固定臺和后端兩支腳；前端固定臺與球鉸頭后端固連。

伸縮頭后端連接外伸縮管的前端面，伸縮頭前端兩側與連桿的后端兩支腳通過軸承轉動連接。

進一步地，伸縮頭前端兩側與連桿的后端兩支腳的連接處設置第一密封裝置。

進一步地，外伸縮管包括外管、密封桶、第二密封裝置以及第四密封裝置，外管與密封桶固定連接，第四密封裝置置于外管和密封桶連接處。

驅動電機固定于密封桶內，第二密封裝置至于驅動電機的驅動端與絲杠副的連接處。

絲杠副將驅動電機的旋轉運動轉變為直線往復運動，推動導軌副直線往復運動，從而帶動內伸縮管做直線往復運動。

進一步地，內伸縮管前端固定連接第三密封裝置。第三密封裝置為一個前端設置端蓋的筒狀機構；密封裝置后端與外伸縮管固連。端蓋中央開設容納伸縮頭伸縮運動的通孔，通孔表面涂覆陰極保護涂層。

進一步地，第一密封裝置、第二密封裝置和第四密封裝置為密封圈，第三密封裝置為防泥沙蓋。

有益效果：