[發明專利]一種基于Stewart構型的主動變剛度減振平臺

有效

• 申請號: 202110521526.4
• 申請日: 2021-05-13
• 公開（公告）號: CN113153968B
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發明（設計）人: 王敏;付士博;蒲華燕;孫翊;丁基恒;李忠杰;彭艷;謝少榮;羅均
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: F16F15/06
• 分類號: F16F15/06;F16F15/04
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 史云聰

本發明公開一種基于Stewart構型的主動變剛度減振平臺，包括結構相同的負載上平臺和基礎下平臺，所述負載上平臺底部兩兩成對均勻環設有六個第一安裝角座，所述基礎下平臺上部兩兩成對均勻環設有六個第二安裝角座，每對兩個第一安裝角座的豎直投影均分別位于相鄰兩對第二安裝角座的豎直投影之間，所述第一安裝角座和第二安裝角座之間固定連接有六個單腿減振單元，相鄰兩個所述單腿減振單元的中心延長線相交設置，相對兩個所述單腿減振單元的平行設置；所述單腿減振單元能夠實現變剛度調節。本發明能夠利用MFC的形變來調節永磁體之間的電磁作用力，以改變其垂直方向上的剛度，從而實現主動變剛度減振。

技術領域

本發明涉及減振技術領域，特別是涉及一種基于Stewart構型的主動變剛度減振平臺。

背景技術

近年來，各種設備的性能要求日益提高，對其減振的要求也變高。減振平臺的原理及構型有很多，在這當中，基于Stewart構型的減振平臺無疑是最有效的方法之一。

減振系統的性能主要由系統剛度和系統阻尼決定，半主動控制減振通過控制系統剛度和系統阻尼的改變，以實現減振性能的提升，既可以達到主動控制減振的控制效果，又具有被動減振結構簡單，系統穩定的特點。

常見的變剛度減振采用電磁負剛度、空氣彈簧等原理，有著結構復雜、精度低等缺點。MFC(壓電纖維復合材料)具有輕薄、精度高、響應快等特點，因此可以利用MFC的形變，來調節一方向上永磁體之間的電磁作用力，使得其垂直方向上的剛度發生改變，以實現變剛度效果。

中國專利文獻CN109281971B提供了一種可變剛度的減振器，通過支撐金屬絲網和支撐彈簧的壓縮量實現變剛度，使得減振器在正常負載下始終處在低剛度區間內。但是該減振器不能實現閉環控制，且可調性差，不能根據實際需求進行更改低剛度區間。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于Stewart構型的主動變剛度減振平臺，以解決上述現有技術存在的問題，能夠利用MFC的形變來調節永磁體之間的電磁作用力，以改變其垂直方向上的剛度，從而實現主動變剛度減振。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

本發明提供一種基于Stewart構型的主動變剛度減振平臺，包括結構相同的負載上平臺和基礎下平臺，所述負載上平臺底部兩兩成對均勻環設有六個第一安裝角座，所述基礎下平臺上部兩兩成對均勻環設有六個第二安裝角座，每對兩個第一安裝角座的豎直投影均分別位于相鄰兩對第二安裝角座的豎直投影之間，所述第一安裝角座和第二安裝角座之間固定連接有六個單腿減振單元，相鄰兩個所述單腿減振單元的中心延長線相交設置，相對兩個所述單腿減振單元的平行設置，六個單腿減振單元呈立方體構型，方便解耦；所述單腿減振單元能夠實現變剛度調節。

可選的，所述負載上平臺為圓環狀結構，所述負載上平臺上均勻開設有兩兩成組設置的六個凹槽，凹槽均為方形結構，相鄰兩組所述凹槽與所述負載上平臺中心連線之間的夾角為120°，每組的兩個所述凹槽在所述負載上平臺上成角度設置，所述凹槽內開設有用于固定連接所述第一安裝角座的螺紋孔；所述基礎下平臺與所述負載上平臺結構相同，所述基礎下平臺的凹槽內開設有用于固定連接所述第二安裝角座的螺紋孔。

可選的，所述單腿減振單元包括結構相同且上下布置的第一膜片彈簧和第二膜片彈簧，所述第一膜片彈簧和第二膜片彈簧之間固定連接有四個減振組件，所述第一膜片彈簧上方設置有第一支撐桿，所述第一支撐桿一端與所述第一安裝角座螺紋連接，另一端與其中一個所述減振組件螺紋連接，所述第二膜片彈簧下方設置有第二支撐桿，所述第二支撐桿一端與所述第二安裝角座螺紋連接，另一端與另一個所述減振組件螺紋連接。