本實用新型屬于模擬機構領域,具體涉及一種六自由度運動模擬機構。
背景技術:
著科技的發(fā)展,越來越多的技術向精確化、智能化發(fā)展,而進行實地實驗的成本越來越高,運動模擬機構應運而生,并廣泛應用于各行各業(yè)。傳統(tǒng)的運動模擬機構多用液壓桿來進行運動控制,體積均比較大且不能精確控制,在許多要求高精度的領域不能大面積推廣。
技術實現要素:
本實用新型的目的在于克服上述不足,提供一種六自由度運動模擬機構,本機構承重大、結構簡單、反應快速、能根據要求進行運動模擬、能精確控制運動的六自由度運動模擬機構。
為了達到上述目的,本實用新型包括底板,底板上固定有三個伺服電機,每個伺服電機固定一套支撐架,底板上鉸接有三個液壓桿,每個液壓桿與其對應的支撐架連接,三個支撐架頂部均通過球頭關節(jié)軸承固定在頂板背部。
所述支撐架包括鉸接在底板上的L型支撐板,L型支撐板上鉸接有上支撐板,上支撐板頂部設置有連接板,連接板上固定有連接U型塊,連接U型塊上固定有弧形連接塊,弧形連接塊頂端設置有球頭關節(jié)軸承。
所述液壓桿頂部鉸接有單軸U型塊,單軸U型塊通過液壓桿連接板固定在上支撐板上。
所述底板上固定有固定L型板,伺服電機固定在固定L型板上。
所述底板上固定有固定U型塊,固定U型塊上鉸接有雙軸U型塊,雙軸U型塊連接支撐架,伺服電機通過聯軸器帶動支撐架運動。
所述伺服電機的第一傳動軸穿過固定U型塊驅動雙軸U型塊,雙軸U型塊上設置有通過套筒固定的用于驅動支撐架的第二傳動軸。
所述頂板包括固定在一起的上頂板和下頂板,下頂板上開設有三個軸承孔,球頭關節(jié)軸承固定在軸承孔中。
相鄰的支撐架夾角為120°。
與現有技術相比,本實用新型克服了現有的液壓桿驅動系統(tǒng)的傳動精度低、體積笨重、啟動慢、運動空間小、難查找損壞點的缺陷,該模擬機構通過伺服電機驅動支撐架,三個支撐架共同支撐頂板,能夠使頂板在六個自由度上自由活動,本裝置操控方便,結構更加簡單,效率高,啟動快,可以精確地控制運動平臺的運動,同時便于維修和維護。
附圖說明
圖1為本實用新型的整體結構示意圖;
圖2為本實用新型中支撐架的結構示意圖;
圖3為本實用新型中液壓桿的結構示意圖;
圖4為本實用新型中頂板的結構示意圖;
圖5為本實用新型中萬向節(jié)機構的結構示意圖;
圖中標號代表:1—頂板,1-1—上頂板,1-2—下頂板,2—球頭關節(jié)軸承,3—單軸U型塊,4—液壓桿連接板,5—液壓桿,6—支撐架,6-1—弧形連接塊,6-2—連接U型塊,6-3—連接板,6-4—上支撐板,6-5—單軸U型塊,6-6—L型支撐板,7—雙軸U型塊,7-1—第二傳動軸,7-2—套筒,8—固定U型塊,8-1—第一傳動軸,9—聯軸器,10—固定L型板,11—伺服電機,12—底板。
具體實施方式
下面結合附圖對本實用新型做進一步說明。
參見圖1至圖5,本實用新型包括底板12,底板12上固定有三個伺服電機11,每個伺服電機11固定一套支撐架6,底板12上鉸接有三個液壓桿5,每個液壓桿5與其對應的支撐架6連接,三個支撐架6頂部均通過球頭關節(jié)軸承2固定在頂板1背部。
支撐架6包括鉸接在底板12上的L型支撐板6-6,L型支撐板6-6上鉸接有上支撐板6-4,上支撐板6-4頂部設置有連接板6-3,連接板6-3上固定有連接U型塊6-2,連接U型塊6-2上固定有弧形連接塊6-1,弧形連接塊6-1頂端設置有球頭關節(jié)軸承2。
液壓桿5頂部鉸接有單軸U型塊3,單軸U型塊3通過液壓桿連接板4固定在上支撐板6-4上。
底板12上固定有固定L型板10,伺服電機11固定在固定L型板10上。
底板12上固定有固定U型塊8,固定U型塊8上鉸接有雙軸U型塊7,雙軸U型塊7連接支撐架6,伺服電機11通過聯軸器9帶動支撐架6運動。
伺服電機11的第一傳動軸8-1穿過固定U型塊8驅動雙軸U型塊7,雙軸U型塊7上設置有通過套筒7-2固定的用于驅動支撐架6的第二傳動軸7-1。
頂板1包括固定在一起的上頂板1-1和下頂板1-2,下頂板1-2上開設有三個軸承孔,球頭關節(jié)軸承2固定在軸承孔中。
相鄰的支撐架6夾角為120°。
實際使用時,以底板12的中心為原點,以其中任意一個伺服電機11的軸向為X軸正方向,底板12平面內垂直X軸的方向為Y軸,垂直于X、Y軸為Z軸建立笛卡爾坐標系。
當頂板沿Z軸向上運動時,伺服電機11不動,液壓桿5伸長;當頂板沿X軸像伺服電機11運動時,X軸軸線上伺服電機11不動,X軸右側伺服電機11左轉,X軸左側伺服電機11右轉,與此同時液壓桿5伸長;繞Y軸移動過程原理與繞X軸相同。
當頂板繞Z軸逆時針旋轉時,三個伺服電機11均右轉,液壓桿5伸長;當頂板繞Y軸旋轉時,在X軸上的液壓桿5收縮,使支撐架6上端向內傾斜,與此同時另外兩個液壓桿5伸長;繞X軸旋動過程原理與繞Y軸相同。