[發(fā)明專利]一種3UCU+PU三自由度穩(wěn)定平臺

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010401868.8
• 申請日: 2020-05-13
• 公開（公告）號: CN111660280A
• 公開（公告）日: 2020-09-15
• 發(fā)明（設計）人: 劉喜平;徐瑋珩;潘能微;肖小剛;霍國亮
• 申請（專利權(quán)）人: 九江精密測試技術(shù)研究所
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00
• 代理公司: 南昌新天下專利商標代理有限公司 36115
• 代理人: 謝德珍

一種3UCU+PU三自由度穩(wěn)定平臺，其中，下平臺為定基座，上平臺為動基座；所述PU支鏈中的軸套通過立柱與下平臺固定，十字鉸鏈與上平臺的下端面固聯(lián)，花鍵軸與軸套配合，將上平臺的自由度限制為橫搖、縱搖和升降3個自由度；所述3個UCU支鏈沿圓周均布，3個UCU支鏈中的上鉸鏈分別與上平臺的下端面固聯(lián)，3個下鉸鏈和下平臺固聯(lián)，在PU支鏈高度定位至電動缸行程的一半時，使用捷聯(lián)慣導裝置實時測量艦船的姿態(tài)信息，通過姿態(tài)信息反解3個電動缸的伸縮長度，再由電動缸驅(qū)動上平臺做橫搖和縱搖運動，穩(wěn)定安裝在上平臺的儀器儀表，提高了穩(wěn)定平臺的運動精度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種3UCU+PU三自由度穩(wěn)定平臺。

背景技術(shù)

對于有定向要求的儀器儀表，如果承載平臺本身的姿態(tài)在不斷的發(fā)生變化，就會極大的影響儀器儀表的正常使用，比如機載吊艙，車載或艦載定向跟蹤設備等，這種場合就必須要用到穩(wěn)定平臺。將需要穩(wěn)定的儀器儀表放置在穩(wěn)定平臺工作面上，依靠穩(wěn)定平臺的反向運動抵消承載平臺（艦載、機載和車載）本身姿態(tài)變化對儀器儀表的影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明其目的就在于提供一種3UCU+PU三自由度穩(wěn)定平臺，解決了電動缸驅(qū)動上平臺做橫搖和縱搖運動，穩(wěn)定安裝在上平臺的儀器儀表，提高了穩(wěn)定平臺的運動精度的問題。

為實現(xiàn)上述目的而采取的技術(shù)方案是，一種3UCU+PU三自由度穩(wěn)定平臺，包括上平臺，所述上平臺的下端面經(jīng)3個UCU支鏈與下平臺的上端面連接，所述上平臺的下端面上還連接有1個PU支鏈，PU支鏈通過立柱與下平臺的上端面固定連接；所述的3個UCU支鏈均包括有電動缸，電動缸的缸體上安裝有伺服電機，電動缸的缸體經(jīng)下鉸鏈與下平臺的上端面固聯(lián)，電動缸的推桿經(jīng)上鉸鏈與上平臺的下端面固聯(lián)；所述PU支鏈包括固定在立柱上端面上的軸套，軸套內(nèi)配合安裝有花鍵軸，花鍵軸的下端固定有限位塊，花鍵軸的上端固定有支承座，支承座經(jīng)十字鉸鏈與上平臺的下端面固聯(lián)，所述支承座的下端固定有外罩，外罩的下端套裝在立柱上端的外圓側(cè)壁上，所述外罩與立柱之間設有密封圈；所述上平臺的下端面上還安裝有捷聯(lián)慣導裝置。

在本發(fā)明中，所述上鉸鏈、下鉸鏈和十字鉸鏈均采用萬向鉸鏈作為運動副。

在本發(fā)明中，所述電動缸的推桿和缸體之間采用圓柱鉸鏈個成運動副。

在本發(fā)明中，所述花鍵軸和軸套之間采用平移鉸鏈個成運動副；花鍵軸為外圓側(cè)壁上沿圓周均布6個鍵，軸套相對應開有6個均布的鍵槽，二者相互配合使用只允許上平臺豎直升降。

在本發(fā)明中，所述的1個UCU支鏈包括1個電動缸，在1個電動缸的缸體上的分別固聯(lián)1個下鉸鏈和1個伺服電機，電動缸的推桿的上端固聯(lián)1個上鉸鏈；所述的3個UCU支鏈沿圓周均布，且分別與上平臺和下平臺固聯(lián)，通過3個電動缸的推桿的伸縮驅(qū)動上平臺橫搖、縱搖和升降。

在本發(fā)明中，所述的上平臺抬升到電動缸行程的一半并固定時，上平臺的運動范圍最大，這時由上平臺、下平臺和3個UCU支鏈構(gòu)成一個并聯(lián)機構(gòu)。

有益效果

與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明具有以下優(yōu)點。

1. 本發(fā)明與采用串聯(lián)機構(gòu)實現(xiàn)的穩(wěn)定平臺相比，沒有軸系累計誤差，運動精度高；

2. 本發(fā)明與采用并聯(lián)機構(gòu)實現(xiàn)的6自由度Stewart平臺相比，減少了分支個數(shù)，降低了生產(chǎn)成本，可以提高產(chǎn)品市場競爭力；

3. 本發(fā)明中上鉸鏈、下鉸鏈和十字鉸鏈內(nèi)置精密軸承實現(xiàn)萬向鉸鏈，替代傳統(tǒng)的球鉸鏈，提高了穩(wěn)定平臺的運動精度。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的局部剖面圖；

圖2為本發(fā)明安裝負載示意圖；

圖3為本發(fā)明外形示意圖；

圖4為本發(fā)明外形示意圖；