一種含三角形分支的四自由度串并混聯(lián)調(diào)姿隔振平臺的制作方法
【專利摘要】一種含三角形分支的四自由度串并混聯(lián)調(diào)姿隔振平臺,它主要包括基座、動(dòng)平臺、三個(gè)直線驅(qū)動(dòng)單元、三條三角形分支、轉(zhuǎn)盤軸承和回轉(zhuǎn)臺；所述每個(gè)直線驅(qū)動(dòng)單元由安裝塊、直線模組和助力部件組成，安裝塊與基座固連，直線模組安裝在安裝塊上，助力部件的一端連接直線模組的端部擋板，另一端連接直線模組的滑塊；所述每條三角形分支由第一球鉸座、第一球鉸、隔振器、三角框、兩個(gè)第二球鉸和兩個(gè)第二球鉸座組成，第一球鉸座安裝在直線模組的滑塊上，隔振器的一端與第一球鉸連接，另一端與三角框連接，三角框另一端通過兩個(gè)第二球鉸與動(dòng)平臺連接；轉(zhuǎn)盤軸承外圈安裝在動(dòng)平臺上，回轉(zhuǎn)臺安裝在轉(zhuǎn)盤軸承內(nèi)圈上。本實(shí)用新型剛度大，隔振效果和動(dòng)力學(xué)性能優(yōu)良。
【專利說明】
一種含三角形分支的四自由度串并混聯(lián)調(diào)姿隔振平臺
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種串并混聯(lián)機(jī)構(gòu)，特別涉及一種調(diào)姿隔振裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人們生活水平的提高，人類對車輛的依賴程度日益增加。車輛在行駛過程中受路面不平度的影響，會產(chǎn)生車身垂向、側(cè)傾和俯仰等多維度的復(fù)合顛簸。如果車載物品直接與車體剛性連接，車輛在路況較差條件下行駛產(chǎn)生的多維振動(dòng)會對易碎、精密物品的運(yùn)輸和需要調(diào)姿的車載設(shè)備造成嚴(yán)重的影響。使用調(diào)姿隔振平臺可以將車載物品和車體隔開，這樣不僅可以減弱車體傳到車載物品的振動(dòng)，同時(shí)可以根據(jù)需要精確調(diào)整車載物品的姿態(tài)以實(shí)現(xiàn)某些功能。如載有攝像設(shè)備的車輛在行駛中拍攝周圍情況時(shí)，由于路面的不平度，攝像設(shè)備在拍攝過程中會產(chǎn)生抖動(dòng)，影響拍攝質(zhì)量。因此，具有調(diào)姿隔振功能的平臺的存在就顯得相當(dāng)重要。
[0003]專利CN104976488 A提出了一種三自由度主動(dòng)隔振平臺，擁有I個(gè)移動(dòng)自由度和兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。但其采用的是主動(dòng)隔振，對于振動(dòng)頻率高的場合隔振效果不明顯。專利CN103587724 A提出了一種基于Stewart并聯(lián)機(jī)構(gòu)的六自由度隔振平臺，而路面不平整造成的車輛振動(dòng)主要為垂向、側(cè)傾和俯仰三個(gè)自由度，和六自由度相比，少自由度的隔振平臺需要更少的驅(qū)動(dòng)，控制簡單，節(jié)約能耗。專利CN 101504051 A提出了一種采用磁流變阻尼技術(shù)的半主動(dòng)隔振平臺，此發(fā)明同樣具有六個(gè)自由度，含有上述提到的缺點(diǎn)，同時(shí)這個(gè)結(jié)構(gòu)在隔振的基礎(chǔ)上，沒有調(diào)姿功能。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供一種整體剛度大、隔振效果和動(dòng)力學(xué)性能優(yōu)良的含三角形分支的四自由度串并混聯(lián)調(diào)姿隔振平臺。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:
[0006]本實(shí)用新型主要包括基座、動(dòng)平臺、三個(gè)含有助力支撐的結(jié)構(gòu)相同的直線驅(qū)動(dòng)單元、三條含隔振器的結(jié)構(gòu)相同的三角形分支、帶有驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)盤軸承和回轉(zhuǎn)臺。
[0007]第一種連接方式:所述直線驅(qū)動(dòng)單元由安裝塊、帶有驅(qū)動(dòng)的直線模組和助力部件組成，安裝塊與基座固連，帶有驅(qū)動(dòng)的直線模組固定在安裝塊上，助力部件的一端與直線模組的端面擋板固連，該助力部件的另一端與直線模組的滑塊固連;所述三角形分支由一個(gè)第一球鉸座、第一球鉸、隔振器、三角框、兩個(gè)第二球鉸和兩個(gè)第二球鉸座組成，第一球鉸座設(shè)在直線模組的滑塊上，隔振器的一端與第一球鉸連接，該隔振器的另一端與三角框的一端連接，三角框的另外兩端通過兩個(gè)第二球鉸與固連在動(dòng)平臺上的第二球鉸座連接;轉(zhuǎn)盤軸承外圈固定在動(dòng)平臺上的中心部位，回轉(zhuǎn)臺設(shè)在轉(zhuǎn)盤軸承內(nèi)圈上。
[0008]第二種連接方式:所述直線驅(qū)動(dòng)單元由安裝塊、帶有驅(qū)動(dòng)的直線模組和助力部件組成，安裝塊與動(dòng)平臺固連，帶有驅(qū)動(dòng)的直線模組固定在安裝塊上，助力部件的一端與直線模組的端面擋板固連，該助力部件的另一端與直線模組的滑塊固連;所述三角形分支由一個(gè)第一球鉸座、第一球鉸、隔振器、三角框、兩個(gè)第二球鉸和兩個(gè)第二球鉸座組成;三角框兩端通過第二球鉸與固連在基座的第二球鉸座連接，隔振器的一端與三角框的另一端連接，該隔振器的另一端與第一球鉸連接，第一球鉸座固定在直線模組的滑塊上;轉(zhuǎn)盤軸承外圈固定在動(dòng)平臺上的中心部位，回轉(zhuǎn)臺設(shè)在轉(zhuǎn)盤軸承內(nèi)圈上。
[0009 ]所述兩個(gè)第二球鉸用與兩球鉸中心連線同軸的兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副替代。
[0010]所述每條三角形分支主體呈倒三角形結(jié)構(gòu)，左右兩斜桿的夾角為20—160度。
[0011]所述三個(gè)直線驅(qū)動(dòng)單元均勻分布在基座或動(dòng)平臺上;直線驅(qū)動(dòng)單元的直線模組軸線與基座或動(dòng)平臺平面的夾角為20—80度。
[0012]所述帶有驅(qū)動(dòng)的直線模組也可采用液壓缸或者電動(dòng)缸，其缸筒安裝在安裝塊上，其動(dòng)桿的端部與第一球鉸座連接。
[0013]所述助力部件為彈簧、助力氣缸或助力油缸。
[0014]所述三角形分支主體倒三角形結(jié)構(gòu)中上橫桿和左右兩斜桿為L形或C形結(jié)構(gòu)。
[0015]基座與車體剛性聯(lián)接，回轉(zhuǎn)臺上安裝車載物品，當(dāng)車輛在顛簸路面行駛時(shí)，該機(jī)構(gòu)不僅能夠減弱車體傳到車載物品的振動(dòng)，同時(shí)可以根據(jù)需要精確調(diào)整車載物品的姿態(tài)以實(shí)現(xiàn)某種功能。
[0016]本實(shí)用新型與現(xiàn)有的相關(guān)技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0017]1、在可調(diào)姿的基礎(chǔ)上，三條分支均布置隔振器，可以有效地隔離高頻振動(dòng)。
[0018]2、分支的三角形結(jié)構(gòu)增強(qiáng)了機(jī)構(gòu)的整體剛度，特別是大大增強(qiáng)了動(dòng)平臺的回轉(zhuǎn)剛度。
[0019]3、直線驅(qū)動(dòng)單元的助力部件提高了機(jī)構(gòu)整體承載能力。
[0020]4、三角形分支主體倒三角形結(jié)構(gòu)中上橫桿和左右兩斜桿的L形或C形結(jié)構(gòu)，避免了平臺在運(yùn)動(dòng)過程中發(fā)生干涉，增大了機(jī)構(gòu)的工作空間。
【附圖說明】
[0021]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例1的立體示意簡圖；
[0022]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例2的立體示意簡圖；
[0023]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例3的立體示意簡圖。
[0024]圖中:1、基座;2、安裝塊;3、帶有驅(qū)動(dòng)的直線模組;4、助力部件;5、第一球鉸座;6、第一球鉸;7、隔振器;8、三角框;9、第二球鉸;1、第二球鉸座；11、動(dòng)平臺；12、轉(zhuǎn)盤軸承；13、
回轉(zhuǎn)臺。
【具體實(shí)施方式】
[0025]實(shí)施例1
[0026]在圖1所示的含三角形分支的四自由度串并混聯(lián)調(diào)姿隔振平臺示意圖中，三個(gè)含有助力支撐的結(jié)構(gòu)相同的直線驅(qū)動(dòng)單元中的安裝塊2與基座I固連，帶有驅(qū)動(dòng)的直線模組3固定在安裝塊上，彈簧4的一端與直線模組的端面擋板固連，該彈簧的另一端與直線模組的滑塊固連;三條含隔振器的結(jié)構(gòu)相同的三角形分支中的第一球鉸座5設(shè)在直線模組的滑塊上，隔振器7的一端與第一球鉸6連接，該隔振器的另一端與三角框8的一端連接，三角框的另外兩端通過兩個(gè)第二球鉸9與固連在動(dòng)平臺11上的第二球鉸座10連接；；轉(zhuǎn)盤軸承12外圈固定在動(dòng)平臺上的中心部位，回轉(zhuǎn)臺13設(shè)在轉(zhuǎn)盤軸承內(nèi)圈上。
[0027]實(shí)施例2
[0028]在圖2所示的含三角形分支的四自由度串并混聯(lián)調(diào)姿隔振平臺示意圖中，三個(gè)含有助力支撐的結(jié)構(gòu)相同的直線驅(qū)動(dòng)單元中的安裝塊2與動(dòng)平臺11固連，帶有驅(qū)動(dòng)的直線模組3固定在安裝塊上，彈簧4的一端與直線模組的端面擋板固連，該彈簧的另一端與直線模組的滑塊固連;三條含隔振器的結(jié)構(gòu)相同的三角形分支中的三角框8兩端通過第二球鉸9與固連在基座I的第二球鉸座10連接，隔振器7的一端與三角框的另一端連接，該隔振器的另一端與第一球鉸6連接，第一球鉸座5固定在直線模組的滑塊上;轉(zhuǎn)盤軸承12外圈固定在動(dòng)平臺上的中心部位，回轉(zhuǎn)臺13設(shè)在轉(zhuǎn)盤軸承內(nèi)圈上。
[0029]實(shí)施例3
[0030]在圖3所示的含三角形分支的四自由度串并混聯(lián)調(diào)姿隔振平臺示意圖中，三個(gè)含有助力支撐的結(jié)構(gòu)相同的直線驅(qū)動(dòng)單元中的安裝塊2與基座I固連，帶有驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)缸3固定在安裝塊上，助力氣缸4的一端與電動(dòng)缸底端連接，該助力氣缸的另一端與第一球鉸座5連接;三條含隔振器的結(jié)構(gòu)相同的三角形分支中的第一球鉸座設(shè)在電動(dòng)缸的推桿上，隔振器7的一端與第一球鉸6連接，該隔振器的另一端與三角框8的一端連接，三角框的另外兩端通過兩個(gè)第二球鉸9與固連在動(dòng)平臺11上的第二球鉸座10連接;轉(zhuǎn)盤軸承12外圈固定在動(dòng)平臺上的中心部位，回轉(zhuǎn)臺13設(shè)在轉(zhuǎn)盤軸承內(nèi)圈上。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種含三角形分支的四自由度串并混聯(lián)調(diào)姿隔振平臺，其特征在于:它主要包括基座、動(dòng)平臺、三個(gè)含有助力支撐的結(jié)構(gòu)相同的直線驅(qū)動(dòng)單元、三條含隔振器的結(jié)構(gòu)相同的三角形分支、帶有驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)盤軸承和回轉(zhuǎn)臺；所述直線驅(qū)動(dòng)單元由安裝塊、帶有驅(qū)動(dòng)的直線模組和助力部件組成，安裝塊與基座固連，帶有驅(qū)動(dòng)的直線模組固定在安裝塊上，助力部件的一端與直線模組的端面擋板固連，該助力部件的另一端與直線模組的滑塊固連;所述三角形分支由第一球鉸座、第一球鉸、隔振器、三角框、兩個(gè)第二球鉸和兩個(gè)第二球鉸座組成，第一球鉸座設(shè)在直線模組的滑塊上，隔振器的一端與第一球鉸連接，該隔振器的另一端與三角框的一端連接，三角框的另外兩端通過兩個(gè)第二球鉸與固連在動(dòng)平臺上的第二球鉸座連接;轉(zhuǎn)盤軸承外圈固定在動(dòng)平臺上的中心部位，回轉(zhuǎn)臺設(shè)在轉(zhuǎn)盤軸承內(nèi)圈上。2.—種含三角形分支的四自由度串并混聯(lián)調(diào)姿隔振平臺，其特征在于:它主要包括基座、動(dòng)平臺、三個(gè)含有助力支撐的結(jié)構(gòu)相同的直線驅(qū)動(dòng)單元、三條含隔振器的結(jié)構(gòu)相同的三角形分支、帶有驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)盤軸承和回轉(zhuǎn)臺；所述直線驅(qū)動(dòng)單元由安裝塊、帶有驅(qū)動(dòng)的直線模組和助力部件組成，安裝塊與動(dòng)平臺固連，帶有驅(qū)動(dòng)的直線模組固定在安裝塊上，助力部件的一端與直線模組的端面擋板固連，該助力部件的另一端與直線模組的滑塊固連;所述三角形分支由一個(gè)第一球鉸座、第一球鉸、隔振器、三角框、兩個(gè)第二球鉸和兩個(gè)第二球鉸座組成;三角框兩端通過第二球鉸與固連在基座的第二球鉸座連接，隔振器的一端與三角框的另一端連接，該隔振器的另一端與第一球鉸連接，第一球鉸座固定在直線模組的滑塊上；轉(zhuǎn)盤軸承外圈固定在動(dòng)平臺上的中心部位，回轉(zhuǎn)臺設(shè)在轉(zhuǎn)盤軸承內(nèi)圈上。3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的一種含三角形分支的四自由度串并混聯(lián)調(diào)姿隔振平臺，其特征在于:所述兩個(gè)第二球鉸用與兩球鉸中心連線同軸的兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副替代。4.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的一種含三角形分支的四自由度串并混聯(lián)調(diào)姿隔振平臺，其特征在于:所述每條三角形分支主體呈倒三角形結(jié)構(gòu)，左右兩斜桿的夾角為20—160 度。5.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的一種含三角形分支的四自由度串并混聯(lián)調(diào)姿隔振平臺，其特征在于:所述三個(gè)直線驅(qū)動(dòng)單元均勾分布在基座或動(dòng)平臺上;直線驅(qū)動(dòng)單元的直線模組軸線與基座或動(dòng)平臺平面的夾角為20—80度。6.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的一種含三角形分支的四自由度串并混聯(lián)調(diào)姿隔振平臺，其特征在于:所述帶有驅(qū)動(dòng)的直線模組用液壓缸或者電動(dòng)缸替代，液壓缸或者電動(dòng)缸的缸筒設(shè)在安裝塊上，其動(dòng)桿的端部與第一球鉸座連接。7.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的一種含三角形分支的四自由度串并混聯(lián)調(diào)姿隔振平臺，其特征在于:所述助力部件為彈簧、助力氣缸或助力油缸。8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種含三角形分支的四自由度串并混聯(lián)調(diào)姿隔振平臺，其特征在于:所述三角形分支主體倒三角形結(jié)構(gòu)中上橫桿和左右兩斜桿為L形或C形結(jié)構(gòu)。
【文檔編號】B60R11/00GK205468848SQ201620087406
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年1月28日
【發(fā)明人】趙鐵石, 宋曉鑫, 楊勇, 趙家梁
【申請人】燕山大學(xué)