[發明專利]一種三自由度姿態調整裝置及方法

在審

• 申請號: 202110471282.3
• 申請日: 2021-04-29
• 公開（公告）號: CN113119045A
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: 李瀧杲;黃翔;李根;周蒯;王德重;孔盛杰;樓佩煌;錢曉明
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學;南京航空航天大學蘇州研究院
• 主分類號: B25H1/14
• 分類號: B25H1/14
• 代理公司: 蘇州國卓知識產權代理有限公司 32331
• 代理人: 康進廣

本發明公開了一種三自由度姿態調整裝置及方法，包括上層調姿臺、下層平臺、前驅動裝置、中驅動裝置、后驅動裝置、兩個測量單元和四個鎖緊機構，前驅動裝置包括前驅動裝置伺服電缸、前驅動裝置安裝底座、前驅動裝置活塞桿、接頭、滑塊安裝座、前驅動裝置伺服電機、前驅動裝置導軌、第一導軌安裝板；本發明結構簡單，容易操作，通過前驅動裝置、中驅動裝置、后驅動裝置和測量單元可對上層調姿臺的三個自由度姿態調整，包括前后移動、橫向移動和繞平臺中心轉動，便于采集上層調姿臺在進行裝配時的自由度參數，從而提高機械定位的精確度，且提高了機械的裝配效率適用多種形式的結構姿態調整。

技術領域

本發明涉及姿態調整裝置，尤其涉及一種三自由度姿態調整裝置及方法。

背景技術

自由度是指物理學當中描述一個物理狀態，獨立對物理狀態結果產生影響的變量的數量，運動自由度是確定一個系統在空間中的位置所需要的最小坐標數，自由度是根據機械原理的具有確定運動時所必須給定的獨立運動參數的數目，機械設備裝配時根據其所確定的自由度及參數方程，可精確計算出機械裝配定位點。

目前，民用和航空航天軍工領域在進行設備的裝配時多采用傳統機械提升裝置進行裝配或人工校準的方式進行撞別人，現有的定位校準裝置的安裝過程時間較長，工作精度較差，其人工工時過長，裝配效率較低。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術中存在的缺點，簡化姿態調整過程，提出一種三自由度姿態調整裝置及方法。

為了實現上述目的，本發明采用了如下技術方案：

一種三自由度姿態調整裝置，包括上層調姿臺、下層平臺、前驅動裝置、中驅動裝置、后驅動裝置、兩個測量單元和四個鎖緊機構，所述前驅動裝置包括前驅動裝置伺服電缸、前驅動裝置安裝底座、前驅動裝置活塞桿、接頭、滑塊安裝座、前驅動裝置伺服電機、前驅動裝置導軌、第一導軌安裝板，所述中驅動裝置包括中驅動裝置伺服電缸、中驅動安裝底座、中驅動裝置活塞桿、接頭、滑塊安裝座、中驅動裝置伺服電機、中驅動裝置導軌、第二導軌安裝板和靶標，所述后驅動裝置包括后驅動裝置電缸、后驅動裝置安裝底座、后驅動裝置活塞桿、接頭、滑塊安裝座、后驅動裝置伺服電機、后驅動裝置導軌、第三導軌安裝板，每個所述測量單元均包括有相機、激光位移傳感器、測量單元安裝底板；所述上層調姿臺與前驅動裝置、中驅動裝置、后驅動裝置之間分別通過第一導軌安裝板、第二導軌安裝板和第三導軌安裝板連接，下層平臺與前驅動裝置、中驅動裝置、后驅動裝置之間分別通過前驅動裝置安裝底座、中驅動裝置安裝底座和后驅動裝置安裝底座連接；每個所述測量單元與上層調姿臺之間均通過測量單元安裝底板連接；每個所述鎖緊機構通過側邊擋板與下層平臺連接；所述靶標為棋盤格標定板。

優選的，所述前驅動裝置、中驅動裝置、后驅動裝置在初始狀態時，前驅動裝置活塞桿和后驅動裝置活塞桿均處于伸出狀態，伸出距離相等，為L_piston/2，L_piston為活塞桿伸出的最大距離，中驅動裝置的活塞桿伸出距離為0；所述前驅動裝置活塞桿、中驅動裝置活塞桿和后驅動裝置活塞桿的一端均安裝有接頭，三個所述接頭的一側分部開設有第一接頭孔、第二接頭孔和第三接頭孔，初始狀態時第一接頭孔和第三接頭孔與第二接頭孔的距離均為L_joint。

優選的，所述前驅動裝置導軌和后驅動裝置導軌均沿前后方向安裝，所述中驅動裝置導軌沿左右方向安裝。

優選的，所述前驅動裝置導軌、中驅動裝置導軌和后驅動裝置導軌均與位置正對的滑塊安裝座滑動連接。

優選的，所述第一接頭孔、第二接頭孔和第三接頭孔在初始狀態時位于同一直線上，所述第二接頭孔位于第一接頭孔和第三接頭孔之間的中心處。

優選的，所述下層平臺頂端的中心處設有基坐標系，所述基坐標系原點設置在第二接頭孔孔心，X軸與中驅動裝置導軌垂直，Y軸與中驅動裝置導軌平行。