一種用于縱向運(yùn)動(dòng)模擬的六自由度并聯(lián)組裝機(jī)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】一種用于縱向運(yùn)動(dòng)模擬的六自由度并聯(lián)組裝機(jī)構(gòu)，它涉及一種六自由度并聯(lián)組裝機(jī)構(gòu)，具體涉及一種用于縱向運(yùn)動(dòng)模擬的六自由度并聯(lián)組裝機(jī)構(gòu)。本發(fā)明為了解決現(xiàn)有縱向運(yùn)動(dòng)模擬組裝機(jī)構(gòu)組裝耗時(shí)較長(zhǎng)，沖擊力較大，且姿態(tài)調(diào)節(jié)能力差的問題。本發(fā)明包括并聯(lián)機(jī)構(gòu)基座、組裝環(huán)、六個(gè)支架機(jī)構(gòu)、六個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)和六個(gè)直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，并聯(lián)機(jī)構(gòu)基座、組裝環(huán)由下至上依次設(shè)置，六個(gè)所述支架機(jī)構(gòu)均布安裝在并聯(lián)機(jī)構(gòu)基座上，每個(gè)所述支架機(jī)構(gòu)上分別各安裝一個(gè)所述直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，每個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)分別與相對(duì)應(yīng)的一個(gè)所述直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，每個(gè)所述直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的上端均與組裝環(huán)連接。本發(fā)明用于航天領(lǐng)域。
【專利說明】—種用于縱向運(yùn)動(dòng)模擬的六自由度并聯(lián)組裝機(jī)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種六自由度并聯(lián)組裝機(jī)構(gòu)，具體涉及一種用于縱向運(yùn)動(dòng)模擬的六自由度并聯(lián)組裝機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，縱向運(yùn)動(dòng)模擬組裝演示平臺(tái)有很多方案。一種方案是主動(dòng)端模擬器產(chǎn)生較大沖擊力實(shí)現(xiàn)撞擊對(duì)接，然后通過沖擊彈黃緩沖王動(dòng)端和被動(dòng)端間的鎖緊力。但該方案造成沖擊力較大，對(duì)機(jī)構(gòu)本身的破壞性較強(qiáng)。第二種方案是利用視覺傳感器矯正主動(dòng)端和被動(dòng)端的組裝位置，進(jìn)而利用電機(jī)驅(qū)動(dòng)兩部分進(jìn)行對(duì)接組裝。該方案的缺點(diǎn)是組裝后存在較大位置誤差，無法保證整體機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明為解決現(xiàn)有縱向運(yùn)動(dòng)模擬組裝機(jī)構(gòu)組裝耗時(shí)較長(zhǎng)，沖擊力較大，且姿態(tài)調(diào)節(jié)能力差的問題，進(jìn)而提出一種用于縱向運(yùn)動(dòng)模擬的六自由度并聯(lián)組裝機(jī)構(gòu)。
[0004]本發(fā)明為解決上述問題采取的技術(shù)方案是:本發(fā)明包括并聯(lián)機(jī)構(gòu)基座、組裝環(huán)、六個(gè)支架機(jī)構(gòu)、六個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)和六個(gè)直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，并聯(lián)機(jī)構(gòu)基座、組裝環(huán)由下至上依次設(shè)置，六個(gè)所述支架機(jī)構(gòu)均布安裝在并聯(lián)機(jī)構(gòu)基座上，每個(gè)所述支架機(jī)構(gòu)上分別各安裝一個(gè)所述直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，每個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)分別與相對(duì)應(yīng)的一個(gè)所述直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，每個(gè)所述直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的上端均與組裝環(huán)連接。
[0005]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明采用組裝環(huán)上端的導(dǎo)向裝置進(jìn)行組裝，只需要由六個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)對(duì)即可控制組裝環(huán)與其它縱向運(yùn)動(dòng)模擬器上的組裝環(huán)實(shí)現(xiàn)對(duì)接，同時(shí)支架機(jī)構(gòu)可隨直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)被動(dòng)調(diào)節(jié)姿態(tài)，過程平滑，易于控制。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1是本發(fā)明的立體剖視圖，圖2是本發(fā)明的立體圖，圖3是本發(fā)明的俯視圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0007]【具體實(shí)施方式】一:結(jié)合圖1至圖3說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述一種用于縱向運(yùn)動(dòng)模擬的六自由度并聯(lián)組裝機(jī)構(gòu)包括并聯(lián)機(jī)構(gòu)基座1、組裝環(huán)2、六個(gè)支架機(jī)構(gòu)、六個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)3和六個(gè)直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，并聯(lián)機(jī)構(gòu)基座1、組裝環(huán)2由下至上依次設(shè)置，六個(gè)所述支架機(jī)構(gòu)均布安裝在并聯(lián)機(jī)構(gòu)基座I上，每個(gè)所述支架機(jī)構(gòu)上分別各安裝一個(gè)所述直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)3，每個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)3分別與相對(duì)應(yīng)的一個(gè)所述直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，每個(gè)所述直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的上端均與組裝環(huán)2連接。
[0008]本實(shí)施方式中組裝環(huán)2的上表面設(shè)有三個(gè)可拆卸連接的滑動(dòng)導(dǎo)向裝置和三個(gè)用于鎖緊對(duì)接的電磁捕獲裝置，組裝環(huán)2與其它縱向運(yùn)動(dòng)裝置上的組裝環(huán)通過滑動(dòng)導(dǎo)向裝置交會(huì)，通過電磁捕獲裝置鎖緊對(duì)接。[0009]組裝環(huán)2的三個(gè)滑動(dòng)導(dǎo)向裝置在組裝過程中可以實(shí)現(xiàn)沿導(dǎo)向面的滑動(dòng)對(duì)接，并且受力柔和，不會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)沖擊力。同時(shí)，兩個(gè)組裝環(huán)上的電磁捕獲鎖可以吸附縮合，同時(shí)將組裝過程儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能用于組裝機(jī)構(gòu)的分離過程，為系統(tǒng)減少了能耗。
[0010]【具體實(shí)施方式】二:結(jié)合圖1至圖3說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述一種用于縱向運(yùn)動(dòng)模擬的六自由度并聯(lián)組裝機(jī)構(gòu)的每個(gè)所述支架機(jī)構(gòu)包括外框架4、中間框架5、內(nèi)框架
6、吊架7、第一錐齒輪8、第一錐齒輪軸9、第二錐齒輪10和第二錐齒輪軸11，外框架4、內(nèi)框架6均為矩形框架，中間框架5為倒置的U形框架，外框架4、中間框架5由外至內(nèi)套裝在內(nèi)框架6上，且中間框架5豎直設(shè)置，外框架4和內(nèi)框架6水平設(shè)置，內(nèi)框架6通過第一錐齒輪軸9與中間框架5轉(zhuǎn)動(dòng)連接，內(nèi)框架6通過第二錐齒輪軸11與外框架4轉(zhuǎn)動(dòng)連接，第一錐齒輪8套裝在第一錐齒輪軸9，第二錐齒輪10套裝在第二錐齒輪軸11上，第二錐齒輪10與相對(duì)應(yīng)的一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)3轉(zhuǎn)動(dòng)軸上的驅(qū)動(dòng)錐齒輪3-1嚙合，第一錐齒輪8與第二錐齒輪10嚙合，吊架7的上端與并聯(lián)機(jī)構(gòu)基座I的下表面固定連接，吊架7的下端與外框架4的一側(cè)側(cè)壁固定連接。
[0011]本實(shí)施方式的技術(shù)效果是:如此設(shè)置，支架機(jī)構(gòu)為整體機(jī)構(gòu)提供了較好的剛度，同時(shí)，支架機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊，節(jié)約空間，為驅(qū)動(dòng)電機(jī)3以及直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)等部分的空間排布提供了充足的空間。其它組成及連接關(guān)系與【具體實(shí)施方式】一相同。
[0012]【具體實(shí)施方式】三:結(jié)合圖1至圖3說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述一種用于縱向運(yùn)動(dòng)模擬的六自由度并聯(lián)組裝機(jī)構(gòu)的每個(gè)直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括絲杠12、安裝套筒13和螺母14，安裝套筒13固定安裝在相對(duì)應(yīng)的中間框架5上，絲杠12插裝在安裝套筒13內(nèi)，絲杠12的上端與組裝環(huán)2的下表面鉸接，螺母14套裝在絲杠12上，螺母14的外側(cè)壁上均布設(shè)有用于與相對(duì)應(yīng)的一個(gè)第一錐齒輪8嚙合的齒。
[0013]本實(shí)施方式的技術(shù)效果是:如此設(shè)置，通過螺母14的轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)絲杠12的直線運(yùn)動(dòng)，受力平穩(wěn)且運(yùn)動(dòng)速度較快，同時(shí)，中間框架5通過螺母14與第一錐齒輪8的嚙合可以為整個(gè)直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)提供兩個(gè)方向的自由度。其它組成及連接關(guān)系與【具體實(shí)施方式】一或二相同。
[0014]工作原理
[0015]本發(fā)明通過六個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)3實(shí)現(xiàn)對(duì)六個(gè)支架機(jī)構(gòu)及六個(gè)直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)，當(dāng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)3轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)3轉(zhuǎn)動(dòng)軸上的驅(qū)動(dòng)錐齒輪3-1帶動(dòng)第二錐齒輪10轉(zhuǎn)動(dòng)，第二錐齒輪10帶動(dòng)第一錐齒輪8轉(zhuǎn)動(dòng)，第一錐齒輪8帶動(dòng)螺母14轉(zhuǎn)動(dòng)，螺母14驅(qū)動(dòng)絲杠12直線運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)了由絲杠12直線運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)的被動(dòng)姿態(tài)調(diào)整。
[0016]本發(fā)明通過組裝環(huán)上端的三個(gè)導(dǎo)向裝置，實(shí)現(xiàn)交會(huì)過程。在主動(dòng)端與被動(dòng)端的組裝過程中，導(dǎo)向裝置可沿其裝置側(cè)面滑入對(duì)應(yīng)位置，實(shí)現(xiàn)交會(huì)。完成該運(yùn)動(dòng)過程后，通過組裝環(huán)上端安裝的電磁捕獲裝置，實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)鎖緊。當(dāng)機(jī)構(gòu)需要分離時(shí)，通過電磁捕獲鎖內(nèi)部?jī)?chǔ)存的彈性勢(shì)能實(shí)現(xiàn)分離。
【權(quán)利要求】
1.一種用于縱向運(yùn)動(dòng)模擬的六自由度并聯(lián)組裝機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述一種用于縱向運(yùn)動(dòng)模擬的六自由度并聯(lián)組裝機(jī)構(gòu)包括并聯(lián)機(jī)構(gòu)基座(I)、組裝環(huán)(2)、六個(gè)支架機(jī)構(gòu)、六個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)(3)和六個(gè)直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，并聯(lián)機(jī)構(gòu)基座(I )、組裝環(huán)(2)由下至上依次設(shè)置，六個(gè)所述支架機(jī)構(gòu)均布安裝在并聯(lián)機(jī)構(gòu)基座(I)上，每個(gè)所述支架機(jī)構(gòu)上分別各安裝一個(gè)所述直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)(3)，每個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)(3)分別與相對(duì)應(yīng)的一個(gè)所述直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，每個(gè)所述直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的上端均與組裝環(huán)(2 )連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種用于縱向運(yùn)動(dòng)模擬的六自由度并聯(lián)組裝機(jī)構(gòu)，其特征在于:每個(gè)所述支架機(jī)構(gòu)包括外框架(4)、中間框架(5)、內(nèi)框架(6)、吊架(7)、第一錐齒輪(8)、第一錐齒輪軸(9)、第二錐齒輪(10)和第二錐齒輪軸(11)，外框架(4)、內(nèi)框架(6)均為矩形框架，中間框架(5)為倒置的U形框架，外框架(4)、中間框架(5)由外至內(nèi)套裝在內(nèi)框架(6)上，且中間框架(5)豎直設(shè)置，外框架(4)和內(nèi)框架(6)水平設(shè)置，內(nèi)框架(6)通過第一錐齒輪軸(9)與中間框架(5)轉(zhuǎn)動(dòng)連接，內(nèi)框架(6)通過第二錐齒輪軸(11)與外框架(4)轉(zhuǎn)動(dòng)連接，第一錐齒輪(8)套裝在第一錐齒輪軸(9)，第二錐齒輪(10)套裝在第二錐齒輪軸(11)上，第二錐齒輪(10)與相對(duì)應(yīng)的一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)(3)轉(zhuǎn)動(dòng)軸上的驅(qū)動(dòng)錐齒輪(3-1)嚙合，第一錐齒輪(8)與第二錐齒輪(10)嚙合，吊架(7)的上端與并聯(lián)機(jī)構(gòu)基座(I)的下表面固定連接，吊架(7)的下端與外框架(4)的一側(cè)側(cè)壁固定連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述一種用于縱向運(yùn)動(dòng)模擬的六自由度并聯(lián)組裝機(jī)構(gòu)，其特征在于:每個(gè)直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括絲杠(12)、安裝套筒(13)和螺母(14)，安裝套筒(13)固定安裝在相對(duì)應(yīng)的中間框架(5)上，絲杠(12)插裝在安裝套筒(13)內(nèi)，絲杠(12)的上端與組裝環(huán)(2)的下表面鉸接，螺母(14)套裝在絲杠(12)上，螺母(14)的外側(cè)壁上均布設(shè)有用于與相對(duì)應(yīng)的一個(gè)第一錐齒輪(8)嚙合的齒。
【文檔編號(hào)】G05D3/00GK103926936SQ201410113807
【公開日】2014年7月16日 申請(qǐng)日期:2014年3月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月25日
【發(fā)明者】趙杰, 陳學(xué)生, 王猛, 劉剛峰, 閆繼宏, 周文勇, 林木, 齊冀, 孫澤陽 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué), 北京宇航系統(tǒng)工程研究所