一種基于柔性滾動接觸原理的二自由度并聯(lián)轉動平臺的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種二自由度轉動平臺，更特別地說，是指一種基于柔性滾動接觸原 理的二自由度并聯(lián)轉動平臺。
【背景技術】
[0002] 差動機構是將兩個有差異的或獨立的運動合成為一個運動，或者將一個運動分解 為兩個有差異的運動的機構。差動機構有各種具體型式，可以用齒輪、螺旋、鏈條或鋼索等 組成，常用于汽車、拖拉機、起重機、測微器和天文儀器等中，起增力、微動、運動分解或合 成、誤差補償?shù)茸饔谩?br>[0003] 轉臺是一種復雜的光機電一體的現(xiàn)代化設備，在航天、航空、軍事和制造業(yè)中都有 重要的應用。二自由度轉臺是眾多轉臺中的一種，在工業(yè)和軍事上被廣泛運用于對目標跟 蹤、瞄準。
[0004] 現(xiàn)有成熟應用的轉臺多是基于串聯(lián)機構的，傳統(tǒng)的串聯(lián)機構是多個運動副依次串 聯(lián)而成的一個開鏈式機構，這種機構本身存在著承載能力弱、剛度低、誤差大、運動質量大 及精度低等缺點。而并聯(lián)機構有承載能力強、剛度_、誤差小、運動質量小及精度_等優(yōu)點， 所以并聯(lián)轉動平臺有其自身的優(yōu)勢。
[0005] 從應用上來說，目前高速和高負載的轉臺體積、質量偏大，但在一些領域又需要轉 臺的體積、質量比較小但對速度和負載又有一定要求。比如目前的攝影技術就需要一種可 以捕捉動態(tài)圖像的轉臺，但需要轉臺的體積和質量都比較小。在一些精密機械領域也需要 高速和高負載的轉臺。如果轉臺整體是中空結構的，那將給轉臺的應用帶來很大的方便，t匕 如可以把中空部分當做激光的光路，或在中空部分內置一些其它設備。

【發(fā)明內容】

[0006] 本發(fā)明涉及一種基于柔性滾動接觸原理的二自由度并聯(lián)轉動平臺，該轉動平臺將 差動機構與轉動機構進行組合可實現(xiàn)負載的旋轉和俯仰運動，這兩種運動是通過一對軸線 相互垂直的錐形骨架、及安裝在錐形骨架上的鋼帶之間配合實現(xiàn)的，且這兩種運動是基于 差動原理的。在差動機構中采用鋼帶傳動，使得差動具有加工制造簡單，成本低，無間隙的 優(yōu)點。本發(fā)明設計的并聯(lián)轉動平臺從整體上來說，整個轉動平臺成本低、體積較小、慣量小、 轉動速度高、負載能力強、且是中空結構。
[0007] 本發(fā)明一種基于柔性滾動接觸原理的二自由度并聯(lián)轉動平臺，該平臺包括有A錐 體一鋼帶組件（1)、B錐體一鋼帶組件（2)、固定負載組件（3)、L形支架（4)、支撐組件（5)、 第一驅動組件（6)、第二驅動組件（7)、外套筒（8)、內套筒（9)、以及套接在套筒上的滾珠軸 承（10A、10B、10C、10D);
[0008] 固定負載組件（3)包括有負載（3D)、U形支架（3E)、DB螺釘（3F) ;U形支架（3E) 上設有橫梁（3E1)，該橫梁（3E1)上設有供安裝負載（3D)連接端的DB通孔（3E2) ;U形支 架（3E)的兩個固定端上分別設有通孔，該通孔用于DB螺釘（3F)穿過，穿過通孔后的DB螺 釘（3F)螺紋連接在A錐齒輪⑴的圓盤（1A)的DB螺紋孔（1C)中；
[0009] L形支架（4)上設有第一支撐臂（4A)、第二支撐臂（4B);第一支撐臂（4A)上設有 ⑶通孔（4A1)，該⑶通孔（4A1)用于A錐齒輪（1)的連接軸（4C2)穿過；⑶通孔（4A1)的 圓周設有CA螺紋孔（4A2)，DA螺釘（4D)的一端穿過連軸件（4C)上的DA通孔（4C1)后螺 紋連接在該CA螺紋孔（4A2)中，實現(xiàn)連軸件（4C)固定在第一支撐臂（4A)上；第二支撐臂 (4B)上設有CA通孔（4B1)、外臂A梁（4B4)、外臂B梁（4B5);外臂A梁（4B4)上設有CB通 孔（4B2);外臂B梁（4B5)上設有CC通孔（4B3);該CA通孔（4B1)用于外套筒⑶的AA圓 環(huán)段（8A)穿過，且通過在CB通孔（4B2)、CC通孔（4B3)中放置銷釘，實現(xiàn)外套筒（8)的AA 圓環(huán)段（8A)與第二支撐臂（4B)固定；
[0010] 連軸件（4C)上設有底盤（4C4)和連接軸（4C2);底盤（4C4)上設有DA通孔（4C1)， 該DA通孔（4C1)用于DA螺釘（4D)穿過，穿過后的DA螺釘（4D)連接在L形支架⑷的第 一支撐臂（4A)的CA螺紋孔（4A2)中；連接軸（4C2)的端部設有DA螺紋孔（4C3)，該DA螺 紋孔（4C3)用于連接DC螺釘（3C);
[0011] 支撐組件（5)包括有底座（50)、A面板（51)、B面板（52)、C面板（53)、A支撐連接 塊（54)、B支撐連接塊（55)、C支撐連接塊（56)、D支撐連接塊（57)、A支撐板（58)、B支撐 板（59);其中，A支撐連接塊（54)、B支撐連接塊（55)、C支撐連接塊（56)和D支撐連接塊 (57)的結構相同，支撐連接塊上設有AB通孔（56A)，該AB通孔（56A)用于A長螺釘（10E) 穿過；其中，A支撐板（58)和B支撐板（59)的結構相同，支撐板上設有AG通孔（59A)，該 AG通孔（59A)用于B長螺釘（10F)穿過；
[0012] 底座（50)上設有AF通孔（50B)，該AF通孔（50B)用于放置第二驅動組件（7)的 第二電機（7D)，底座（50)上設有用于B長螺釘（10F) -端螺紋連接的AB螺紋孔（50C)，用 于安裝第一驅動組件（6)的電機座（6E)的AC螺紋孔（50E)，底座（50)的中部設有D軸承 孔（50A)，該D軸承孔（50A)用于安裝D滾珠軸承（10D)，底座（50)的底部四角分別設有底 凸臺（50D);
[0013] A面板（51)上設有用于A長螺釘（10E)穿過的AA通孔（51B)，A面板（51)的中 部設有A軸承孔（51A)，該A軸承孔（51A)用于安裝A滾珠軸承（10A);
[0014] B面板（52)上設有用于B長螺釘（10F)穿過的AD通孔（52B)、以及螺紋連接A長 螺釘（10E) -端的AA螺紋孔（52C)，B面板（52)的中部設有AC通孔（52A)，B面板（52)的 一端設有AA沉頭腔（52D)，該AA沉頭腔（52D)內用于放置第二驅動組件（7)的第二電機 (7D)；
[0015] C面板（53)上設有用于B長螺釘（10F)穿過的AE通孔（53B)，C面板（53)的中 部設有B軸承孔（53A)、內凸臺（53D)、C軸承孔（53C)，內凸臺（53D)在B軸承孔（53A)與 C軸承孔（53C)之間，該B軸承孔（53A)用于安裝B滾珠軸承（10B)，該C軸承孔（53C)用 于安裝C滾珠軸承（10C);
[0016] 第一驅動組件（6)包括有第一外齒輪（6A)、第二外齒輪（6B)、第一傳送帶（6C)、 第一電機（6D)、電機座（6E);電機座（6E)安裝在支撐組件（5)的底座（50) -端上，電機座 (6E)上安裝有第一電機（6D)，第一電機（6D)的輸出軸上連接有第一外齒輪（6A)，第一外齒 輪（6A)與第二外齒輪（6B)之間嚙合有第一傳送帶（6C)，第二外齒輪（6B)套接在外套筒 (8)的AC圓環(huán)段（8C)上；
[0017] 第二驅動組件（7)包括有第三外齒輪（7A)、第四外齒輪（7B)、第二傳送帶（7C)、第 二電機（7D);第二電機（7D)安裝在B面板（52) -端的沉頭腔（52D)中，第二電機（7D)的 輸出軸上連接有第三外齒輪（7A)，第三外齒輪（7A)與第四外齒輪（7B)之間嚙合有第二傳 送帶（7C)，第四外齒輪（7B)套接在內套筒（9)的BD圓環(huán)段（9D)上；
[0018] 外套筒⑶從上至下順次設有AA圓環(huán)段（8A)、AB圓環(huán)段（8B)、AC圓環(huán)段（8C)、 AA凸圓環(huán)段（8F)、AD圓環(huán)段（8D)和AE圓環(huán)段（8E);外套筒⑶的中部是中心通孔（8G)， 該中心通孔（8G)用于放置內套筒（9)的BA圓環(huán)段（9A) ;AC圓環(huán)段（8C)上套接有A滾珠 軸承（10A) ;AE圓環(huán)段（8E)上套接有B滾珠軸承（10B) ;AC圓環(huán)段（8C)上套接有第四外齒 輪（7B) ;AA圓環(huán)段（8A)上設有AA銷孔（8A1)，通過在該AA銷孔（8A1)中放置銷釘，實現(xiàn)L 形支架（4)與外套筒（8)的固定；AC圓環(huán)段（8C)上設有AB銷孔（8C1)，通過在該AB銷孔 (8C1)中放置銷釘，實現(xiàn)第一驅動組件（6)中的第二外齒輪（6B)與外套筒（8)的固定；
[0019] 內套筒（9)從上至下順次設有BA圓環(huán)段（9A)、BB圓環(huán)段（9B)、BC圓環(huán)段（9C)、 BA凸圓環(huán)段（9F)、BD圓環(huán)段（9D)和BE圓環(huán)段（9E) ;BB圓環(huán)段（9B)上套接有C滾珠軸 承（10C) ;BE圓環(huán)段（9E)上套接有D滾珠軸承（10D) ;BD圓環(huán)段（9D)上套接有第二外齒 輪（6B) ;BA圓環(huán)段（9A)上設有BA銷孔（9A1)，通過在該BA銷孔（9A1)中放置銷釘，實現(xiàn)B 錐齒輪⑷與內套筒（9)的固定；BD圓環(huán)段（9D)