專利名稱：一種六自由度運動平臺的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及運動仿真試驗、測試設備及運動仿真訓練設備等領域，特別是指ー種六自由度運動平臺。
背景技術：
仿真運動平臺初期是美軍為了模擬在不同路況、不同海況以及其它動態(tài)條件下的汽車、船舶和飛行器等而開發(fā)出的一套訓練系統(tǒng)平臺，是為了使士兵的訓練環(huán)境達到身臨其境的效果。隨著科技的不斷進步，美國最早將這項技術與娛樂產業(yè)結合，開發(fā)出4D動感影院，讓人們在享受視覺沖擊的同時，通過仿真動感平臺的模擬運動，給觀眾與電影內容聯(lián)動的物理刺激，來增強臨場感，達到讓觀眾感同身受、驚險刺激的效果。動感影院里的動感座椅一般分為4D座椅、動感4D座椅和動感平臺三種，它們雖 然同時被稱為動感座椅，但有著很大的區(qū)別4D座椅,俗稱單自由度座椅，是最早，也是價格最低的一種座椅，它只可以上下運動；動感4D座椅，俗稱三自由度座椅，是最近幾年才開發(fā)出，它不但可以上下運動，還可以前后、左右運動，動感4D座椅是模擬蹺蹺板，此起彼伏，它的運動決定了它一般只有兩人座,如果動感4D座椅為四人座，就會導致左右兩邊的座位運動幅度大，中間幅度小；動感平臺，俗稱六自由度運動平臺，它不僅擁有動感4D座椅的全部功能，而且還可以復合運動，它是動感座椅中技術最復雜、仿真效果最好，價格最貴的ー種?，F有的六自由度運動平臺多采用液壓機構，因為液壓動感座椅技術相對成熟，而且價位相對來說比較便宜，但是受到液壓技術的制約，在速度、靈敏度和仿真效果上都有不足，而且需要配備液壓站和許多液壓管路，結構龐大，利用率低，維護成本很高。

實用新型內容本實用新型提出ー種六自由度運動平臺，解決了現有技術中的六自由度運動平臺受到液壓技術的制約，在速度、靈敏度和仿真效果上都有不足，而且需要配備液壓站和許多液壓管路，結構龐大，利用率低，維護成本很高的問題。本實用新型的技術方案是這樣實現的ー種六自由度運動平臺，包括上平臺；下平臺；用于驅動所述上平臺沿預設方向做直線運動和/或沿預設軸向轉動的至少六個電動缸組件，姆個電動缸組件通過第一萬向連接裝置與所述上平臺活動連接，姆個電動缸組件通過第二萬向連接裝置與所述下平臺活動連接，所述預設方向為空間直角坐標系中的任一方向軸所指的方向，所述預設軸向為空間直角坐標系中的任一方向軸所指的方向。進ー步地,所述姆個電動缸組件包括[0015]電動缸底座，通過所述第二萬向連接裝置與所述下平臺活動連接；缸筒，設置于所述電動缸底座上；活塞桿，設置于所述缸筒內，通過所述第一萬向連接裝置與所述上平臺活動連接；伺服電機，與所 述活塞桿連接。進ー步地，所述第一萬向連接裝置包括第一萬向軸轉軸，與所述活塞桿通過連接組件活動連接；第一萬向軸底座，設置于所述上平臺上，與所述第一萬向軸轉軸通過所述連接組件活動連接。進ー步地，所述第二萬向連接裝置包括萬向軸連接座，與所述電動缸底座連接；第二萬向軸轉軸，與所述萬向軸連接座通過所述連接組件活動連接；第二萬向軸底座，設置于所述下平臺上，與所述第二萬向軸轉軸通過所述連接組件活動連接。進ー步地，本實用新型所述的六自由度運動平臺還包括墊塊，設置于所述第二萬向軸底座與所述下平臺之間。進ー步地,所述連接組件包括用于使所述第一萬向軸底座與所述第一萬向軸轉軸活動連接的第一銷軸；用于使所述第一萬向軸轉軸與所述活塞桿活動連接的第二銷軸；用于使所述第二萬向軸底座與所述第二萬向軸轉軸活動連接的第三銷軸；用于使所述第二萬向軸轉軸與所述萬向軸連接座活動連接的第四銷軸；其中，所述第一銷軸、所述第二銷軸、所述第三銷軸和所述第四銷軸均設有通孔，所述通孔內設有開ロ銷。進ー步地，所述第一銷軸與所述第一萬向軸底座之間、所述第二銷軸與所述第一萬向軸轉軸之間、所述第三銷軸與所述第二萬向軸底座之間以及所述第四銷軸與所述第ニ萬向軸轉軸之間均設有墊環(huán)。進ー步地，所述第一萬向軸底座與所述第一萬向軸轉軸之間、所述第一萬向軸轉軸與所述活塞桿之間、所述第二萬向軸底座與所述第二萬向軸轉軸之間以及所述第二萬向軸轉軸與所述萬向軸連接座之間均設有襯套。本實用新型的有益效果為I、使用電動缸組件，不僅操作靈活，而且結構簡単，不需要配備液壓站和許多液壓管路，體積小，使用時使下平臺固定，借助六只由伺服電機控制的電動缸的伸縮運動，完成上平臺在空間的六個自由度的運動，從而可以模擬出各種空間運動姿態(tài)，仿真效果強。2、萬向軸底座與萬向軸轉軸、萬向軸轉軸與活塞桿以及萬向軸轉軸與萬向軸連接座均通過銷軸活動連接，并且通過開ロ銷鎖定，工作可靠，拆卸方便。3、萬向軸底座與萬向軸轉軸之間、萬向軸轉軸與活塞桿之間以及萬向軸轉軸與萬向軸連接座之間均設有襯套，防止萬向軸底座與萬向軸轉軸、萬向軸轉軸與活塞桿以及萬向軸轉軸與萬向軸連接座相對運動時產生磨損，襯套加工方便，磨損后容易更換，更換成本低。
為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖I為本實用新型ー種六自由度運動平臺的結構示意圖；圖2為圖I的左視圖；圖3為圖I的俯視圖；圖4為本實用新型ー種六自由度運動平臺的立體結構示意圖；圖5為本實用新型ー種六自由度運動平臺的第二萬向連接裝置的結構示意圖；·圖6為圖I的A-A剖視圖。圖中I、上平臺；2、下平臺；3、電動缸底座；4、缸筒；5、活塞桿；6、伺服電機;7、第一萬向軸轉軸；8、第一萬向軸底座；9、萬向軸連接座；10、第二萬向軸轉軸；11、第二萬向軸底座；12、墊塊；13、第一銷軸；14、第二銷軸；15、第三銷軸；16、第四銷軸；17、開ロ銷；18、墊環(huán)；19、襯套。
具體實施方式
下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。如圖1-6所示，本實用新型所述的ー種六自由度運動平臺，包括上平臺I ;下平臺2 ;用于驅動上平臺I沿預設方向做直線運動和/或沿預設軸向轉動的至少六個電動缸組件，每個電動缸組件通過第一萬向連接裝置與上平臺I活動連接，每個電動缸組件通過第二萬向連接裝置與下平臺2活動連接，所述預設方向為空間直角坐標系中的任一方向軸所指的方向，所述預設軸向為空間直角坐標系中的任一方向軸所指的方向。其中，本六自由度運動平臺使用電動缸組件，不僅操作靈活，而且結構簡単，不需要配備液壓站和許多液壓管路，體積小，使用時使下平臺2固定，借助六個電動缸組件的伸縮運動，完成上平臺I在空間的六個自由度的運動，從而可以模擬出各種空間運動姿態(tài)，仿真效果強。所述姆個電動缸組件包括電動缸底座3，通過第二萬向連接裝置與下平臺2活動連接；缸筒4,設置于電動缸底座3上；活塞桿5，設置于缸筒4內，通過第一萬向連接裝置與上平臺I活動連接；伺服電機6，與活塞桿5連接。[0060]所述第一萬向連接裝置包括第一萬向軸轉軸7，與活塞桿5通過連接組件活動連接；第一萬向軸底座8，設置于上平臺I上，與第一萬向軸轉軸7通過連接組件活動連接。所述第二萬向連接裝置包括萬向軸連接座9，與電動缸底座3連接；第二萬向軸轉軸10，與萬向軸連接座9通過連接組件活動連接；第二萬向軸底座11，設置于下平臺2上，與第二萬向軸轉軸10通過連接組件活動連接。其中，電動缸組件共六個，每個電動缸組件包括一個電動缸底座3、一個缸筒4、一個活塞桿5和ー個伺服電機6 ;第一萬向連接裝置共三個，每個第一萬向連接裝置包括六個第一萬向軸轉軸7和三個第一萬向軸底座8 ;第二萬向連接裝置共三個，包括六個萬向軸連接座9、六個第二萬向軸轉軸10和三個第二萬向軸底座11。具體的，每個活塞桿5通過連接組件與ー個第一萬向軸轉軸7活動連接，兩個第一萬向軸轉軸7通過連接組件與ー個第一萬向軸底座8活動連接,該第一萬向軸底座8設置于上平臺I上；姆個電動缸底座3與一個萬向軸連接座9連接，該萬向軸連接座9通過連接組件與ー個第二萬向軸轉軸10活動連接，兩個第二萬向軸轉軸10通過連接組件與ー個第二萬向軸底座11活動連接，該第二萬向軸底座11設置于下平臺2上。本實用新型所述的六自由度運動平臺，還包括墊塊12，設置于第二萬向軸底座11與下平臺2之間。所述連接組件包括用于使第一萬向軸底座8與第一萬向軸轉軸7活動連接的第一銷軸13 ；用于使第一萬向軸轉軸7與活塞桿5活動連接的第二銷軸14 ；用于使第二萬向軸底座11與第二萬向軸轉軸10活動連接的第三銷軸15 ；用于使第二萬向軸轉軸10與萬向軸連接座9活動連接的第四銷軸16 ；其中，第一銷軸13、第二銷軸14、第三銷軸15和第四銷軸16均設有通孔,通孔內設有開ロ銷17，銷軸通過開ロ銷鎖定，工作可靠，拆卸方便。優(yōu)選地，第一銷軸13與第一萬向軸底座8之間、第二銷軸14與第一萬向軸轉軸7之間、第三銷軸15與第二萬向軸底座11之間以及第四銷軸16與第二萬向軸轉軸10之間均設有墊環(huán)18。優(yōu)選地，第一萬向軸底座8與第一萬向軸轉軸7之間、第一萬向軸轉軸7與活塞桿5之間、第二萬向軸底座11與第二萬向軸轉軸10之間以及第ニ萬向軸轉軸10與萬向軸連接座9之間均設有襯套19。其中，襯套19可以防止第一萬向軸底座8與第一萬向軸轉軸7、第一萬向軸轉軸7與活塞桿5、第二萬向軸底座11與第二萬向軸轉軸10以及第二萬向軸轉軸10與萬向軸連接座9相對運動時產生磨損，襯套加工方便，磨損后容易更換，更換成本低。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1.一種六自由度運動平臺，其特征在于，包括 上平臺(I); 下平臺⑵； 用于驅動所述上平臺(I)沿預設方向做直線運動和/或沿預設軸向轉動的至少六個電動缸組件，每個電動缸組件通過第一萬向連接裝置與所述上平臺(I)活動連接，每個電動缸組件通過第二萬向連接裝置與所述下平臺(2)活動連接，所述預設方向為空間直角坐標系中的任一方向軸所指的方向，所述預設軸向為空間直角坐標系中的任一方向軸所指的方向。
2.根據權利要求I所述的六自由度運動平臺，其特征在于，所述每個電動缸組件包括 電動缸底座(3)，通過所述第二萬向連接裝置與所述下平臺(2)活動連接； 缸筒(4)，設置于所述電動缸底座(3)上； 活塞桿(5)，設置于所述缸筒(4)內，通過所述第一萬向連接裝置與所述上平臺(I)活動連接； 伺服電機出)，與所述活塞桿(5)連接。
3.根據權利要求2所述的六自由度運動平臺，其特征在于，所述第一萬向連接裝置包括 第一萬向軸轉軸(7)，與所述活塞桿(5)通過連接組件活動連接； 第一萬向軸底座(8)，設置于所述上平臺(I)上，與所述第一萬向軸轉軸(7)通過所述連接組件活動連接。
4.根據權利要求3所述的六自由度運動平臺，其特征在于，所述第二萬向連接裝置包括 萬向軸連接座(9)，與所述電動缸底座(3)連接； 第二萬向軸轉軸(10)，與所述萬向軸連接座(9)通過所述連接組件活動連接； 第二萬向軸底座(11)，設置于所述下平臺(2)上，與所述第二萬向軸轉軸(10)通過所述連接組件活動連接。
5.根據權利要求4所述的六自由度運動平臺，其特征在于，還包括 墊塊(12)，設置于所述第二萬向軸底座(11)與所述下平臺(2)之間。
6.根據權利要求5所述的六自由度運動平臺，其特征在于，所述連接組件包括 用于使所述第一萬向軸底座(8)與所述第一萬向軸轉軸(7)活動連接的第一銷軸(13)； 用于使所述第一萬向軸轉軸(7)與所述活塞桿(5)活動連接的第二銷軸(14) 用于使所述第二萬向軸底座(11)與所述第二萬向軸轉軸(10)活動連接的第三銷軸(15)； 用于使所述第二萬向軸轉軸(10)與所述萬向軸連接座(9)活動連接的第四銷軸(16)； 其中，所述第一銷軸(13)、所述第二銷軸(14)、所述第三銷軸(15)和所述第四銷軸(16)均設有通孔，所述通孔內設有開口銷(17)。
7.根據權利要求6所述的六自由度運動平臺，其特征在于，所述第一銷軸(13)與所述第一萬向軸底座(8)之間、所述第二銷軸(14)與所述第一萬向軸轉軸(7)之間、所述第三銷軸(15)與所述第二萬向軸底座(11)之間以及所述第四銷軸(16)與所述第二萬向軸轉軸(10)之間均設有墊環(huán)(18)。
8.根據權利要求7所述的六自由度運動平臺，其特征在于，所述第一萬向軸底座(8)與所述第一萬向軸轉軸(7)之間、所述第一萬向軸轉軸(7)與所述活塞桿(5)之間、所述第二萬向軸底座(11)與所述第二萬向軸轉軸(10)之間以及所述第二萬向軸轉軸(10)與所述萬向軸連接座(9)之間均設有襯套(19)。
專利摘要本實用新型提出一種六自由度運動平臺，用于解決現有六自由度運動平臺受液壓技術制約，速度、靈敏度和仿真效果不足，且需要配備液壓站和許多液壓管路，結構龐大，利用率低，維護成本很高的問題。六自由度運動平臺包括上平臺；下平臺；用于驅動所述上平臺沿預設方向做直線運動和/或沿預設軸向轉動的至少六個電動缸組件，每個電動缸組件通過第一萬向連接裝置與所述上平臺活動連接，每個電動缸組件通過第二萬向連接裝置與所述下平臺活動連接，所述預設方向為空間直角坐標系中的任一方向軸所指的方向，所述預設軸向為空間直角坐標系中的任一方向軸所指的方向。本實用新型的六自由度運動平臺操作靈活，結構簡單，仿真效果強，工作可靠，使用成本低。
文檔編號G09B25/02GK202632639SQ201220228179
公開日2012年12月26日 申請日期2012年5月21日 優(yōu)先權日2012年5月21日
發(fā)明者張賀成 申請人:天津市瑞成津生精密機械零部件有限公司