本發(fā)明運(yùn)動(dòng)控制平臺(tái)及其關(guān)鍵組件屬于運(yùn)動(dòng)平臺(tái)。

背景技術(shù)：

1、多自由度運(yùn)動(dòng)控制平臺(tái)是一種能夠模擬多個(gè)自由度運(yùn)動(dòng)的機(jī)械系統(tǒng)，廣泛應(yīng)用于飛行模擬器、駕駛模擬器、虛擬現(xiàn)實(shí)vr和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)ar等領(lǐng)域。隨著科技的不斷發(fā)展，多自由度運(yùn)動(dòng)控制平臺(tái)技術(shù)也在不斷進(jìn)步。

2、早期出現(xiàn)的無(wú)輔助機(jī)構(gòu)的三自由度平臺(tái)，通過(guò)增加輔助t型連桿和直線軸承機(jī)構(gòu)配合兩頭裝有十字軸承的電動(dòng)推桿，形成一套可以自由擺動(dòng)的三自由度系統(tǒng)。解決了原有三自由度平臺(tái)承載力部分在電動(dòng)推桿側(cè)向問(wèn)題，有效的提高了電動(dòng)推桿的使用壽命且延長(zhǎng)電動(dòng)推桿的維護(hù)周期，增加了整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。但是三自由度電動(dòng)推桿平臺(tái)結(jié)構(gòu)存在結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性差、電動(dòng)推桿在短時(shí)間使用后出現(xiàn)絲桿磨損引起平臺(tái)噪音大、甚至絲桿堵塞導(dǎo)致設(shè)備不能運(yùn)行等問(wèn)題。

3、針對(duì)上述問(wèn)題，申請(qǐng)?zhí)?02120519105.3的實(shí)用新型專利《一種帶平移功能的多自動(dòng)度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)》提供了解決方案，該平臺(tái)包括底板，底板上間隔相對(duì)設(shè)置有第一曲柄驅(qū)動(dòng)組件和第二曲柄驅(qū)動(dòng)組件；第一曲柄驅(qū)動(dòng)組件和第二曲柄驅(qū)動(dòng)組件遠(yuǎn)離底板的一端設(shè)置有第一平臺(tái)架；第一曲柄驅(qū)動(dòng)組件和第二曲柄驅(qū)動(dòng)組件遠(yuǎn)離底板的一端設(shè)置有第一關(guān)節(jié)球，第一關(guān)節(jié)球上套設(shè)有第一關(guān)節(jié)軸承，第一關(guān)節(jié)軸承遠(yuǎn)離第一關(guān)節(jié)球的一端設(shè)置有魚(yú)眼連軸，第一平臺(tái)架上設(shè)置有第一魚(yú)眼底座，且第一魚(yú)眼底座和魚(yú)眼連軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接設(shè)置；第一平臺(tái)架上相對(duì)滑動(dòng)設(shè)置有第二平臺(tái)架，且第一平臺(tái)架上設(shè)置有驅(qū)動(dòng)第二平臺(tái)架進(jìn)行滑動(dòng)的水平驅(qū)動(dòng)組件；這種結(jié)構(gòu)能夠提高運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的穩(wěn)定性。

4、然而，隨著vr和ar技術(shù)的發(fā)展，用于提高用戶體驗(yàn)的外設(shè)種類也越來(lái)越豐富，功能也越來(lái)越強(qiáng)大。這對(duì)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的負(fù)載能力提出了更高的要求。而上述現(xiàn)有技術(shù)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)并沒(méi)有考慮到大負(fù)載的需求。如果承載大質(zhì)量物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，重物在不同位置會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)重心變化，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致平臺(tái)失去平衡，甚至傾覆。因此，為了提高運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的負(fù)載能力，需要對(duì)現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明公開(kāi)了一種運(yùn)動(dòng)控制平臺(tái)，并設(shè)計(jì)了相應(yīng)的關(guān)鍵組件，以期提高運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的負(fù)載能力，解決現(xiàn)有技術(shù)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)進(jìn)行承載重物運(yùn)動(dòng)時(shí)容易出現(xiàn)重心變化過(guò)大導(dǎo)致平衡的問(wèn)題。

2、本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：

3、運(yùn)動(dòng)控制平臺(tái)，包括：固定底板、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)組件、直線運(yùn)動(dòng)組件、運(yùn)動(dòng)平臺(tái)、平衡調(diào)節(jié)組件、重物承載組件和重量平衡組件；

4、所述固定底板上表面固定設(shè)置有旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)組件，所述旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)組件用于控制運(yùn)動(dòng)平臺(tái)旋轉(zhuǎn)；

5、所述直線運(yùn)動(dòng)組件固定設(shè)置在旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)組件上端，所述直線運(yùn)動(dòng)組件用于控制運(yùn)動(dòng)平臺(tái)直線運(yùn)動(dòng)；

6、所述平衡調(diào)節(jié)組件用于調(diào)節(jié)平衡，設(shè)置在直線運(yùn)動(dòng)組件處；

7、所述重物承載組件用于承載重物，設(shè)置在運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上表面；

8、所述重量平衡組件與重物承載組件之間連接，并設(shè)置在平衡調(diào)節(jié)組件上表面處，用于對(duì)不同重量的重物進(jìn)行配重平衡。

9、上述的運(yùn)動(dòng)控制平臺(tái)，所述旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)組件包括：固定底座、旋轉(zhuǎn)臺(tái)和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述固定底座固定設(shè)置在固定底板上表面，所述固定底座上表面轉(zhuǎn)動(dòng)連接有旋轉(zhuǎn)臺(tái)，所述固定底座的內(nèi)部設(shè)置有內(nèi)腔，所述固定底座的內(nèi)腔中固定安裝有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸末端與旋轉(zhuǎn)臺(tái)的底端之間固定連接。

10、上述的運(yùn)動(dòng)控制平臺(tái)，所述直線運(yùn)動(dòng)組件包括：固定長(zhǎng)板、支撐板架、旋轉(zhuǎn)軸、牽引盤、動(dòng)力伺服電機(jī)、牽引繩索、固定撐架、第一導(dǎo)向桿、第二導(dǎo)向桿和移動(dòng)座，所述固定長(zhǎng)板固定設(shè)置在旋轉(zhuǎn)臺(tái)上表面，所述固定長(zhǎng)板的兩側(cè)處均固定連接有支撐板架，所述支撐板架的上端處轉(zhuǎn)動(dòng)連接有旋轉(zhuǎn)軸，所述旋轉(zhuǎn)軸上固定連接有牽引盤，所述支撐板架的側(cè)壁處固定安裝有動(dòng)力伺服電機(jī)，所述動(dòng)力伺服電機(jī)的輸出軸末端與旋轉(zhuǎn)軸的一端固定連接，兩個(gè)所述牽引盤之間套接連接有牽引繩索；

11、所述固定長(zhǎng)板的兩側(cè)處均固定設(shè)置有固定撐架，兩個(gè)所述固定撐架之間固定連接有第一導(dǎo)向桿，兩個(gè)所述固定撐架之間固定連接有第二導(dǎo)向桿，兩個(gè)所述第一導(dǎo)向桿貫穿移動(dòng)座的兩側(cè)且與移動(dòng)座之間滑動(dòng)配合，所述移動(dòng)座與牽引繩索的上側(cè)固定連接，所述移動(dòng)座上表面固定連接有運(yùn)動(dòng)平臺(tái)。

12、所述平衡調(diào)節(jié)組件包括：平衡滑塊和側(cè)耳板，所述平衡滑塊的兩側(cè)處均固定設(shè)置有側(cè)耳板，兩個(gè)所述側(cè)耳板分別與兩個(gè)第二導(dǎo)向桿之間滑動(dòng)配合，所述平衡滑塊與牽引繩索的底側(cè)之間固定連接。

13、上述的運(yùn)動(dòng)控制平臺(tái)，所述重物承載組件包括：重物承載板、導(dǎo)向套桿、導(dǎo)向移動(dòng)桿、支撐彈簧、固定筒、移動(dòng)活塞、移動(dòng)導(dǎo)桿和自鎖部，所述導(dǎo)向套桿設(shè)置有若干個(gè)，若干個(gè)所述導(dǎo)向套桿均固定設(shè)置在運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上表面，所述導(dǎo)向套桿的內(nèi)腔中滑動(dòng)連接有導(dǎo)向移動(dòng)桿，所述導(dǎo)向移動(dòng)桿的頂端與重物承載板的底面之間固定連接，所述運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上表面固定連接有支撐彈簧的一端，所述支撐彈簧的另一端與重物承載板的底面之間固定連接；

14、所述固定筒固定設(shè)置在運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上表面，所述固定筒的內(nèi)腔中滑動(dòng)連接有移動(dòng)活塞，所述移動(dòng)活塞上表面固定連接有移動(dòng)導(dǎo)桿的一端，所述移動(dòng)導(dǎo)桿的另一端貫穿固定筒的內(nèi)腔上壁且延伸至壁外，所述移動(dòng)導(dǎo)桿的頂端與重物承載板的底面之間固定連接，所述固定筒的內(nèi)腔底側(cè)處固定連接有輸送軟管；

15、所述自鎖部包括：移動(dòng)板條、卡槽、導(dǎo)座、固定殼、定位滑塊、鎖緊銷、控制手柄和限位彈簧，所述移動(dòng)板條固定設(shè)置在重物承載板的底面處，所述移動(dòng)板條的側(cè)邊處開(kāi)設(shè)有若干卡槽，所述導(dǎo)座固定設(shè)置在運(yùn)動(dòng)平臺(tái)處，所述運(yùn)動(dòng)平臺(tái)與導(dǎo)座處均開(kāi)設(shè)有與移動(dòng)板條配合的插槽，所述導(dǎo)座的側(cè)壁處固定連接有固定殼，所述固定殼的內(nèi)腔中滑動(dòng)連接有定位滑塊，所述定位滑塊的側(cè)壁處固定連接有鎖緊銷的一端，所述鎖緊銷的另一端延伸至卡槽處，所述定位滑塊的另一側(cè)側(cè)壁處固定連接有限位彈簧的一端，所述限位彈簧的另一端與固定殼的內(nèi)腔側(cè)壁之間固定連接，所述定位滑塊的一側(cè)處固定連接有控制手柄的一端，所述控制手柄的另一端貫穿固定殼且延伸至壁外。

16、上述的運(yùn)動(dòng)控制平臺(tái)，所述重量平衡組件包括：配重殼、連接軟管和筒體，所述配重殼固定設(shè)置在平衡滑塊上表面，所述筒體固定設(shè)置在固定底板上表面，所述筒體的內(nèi)腔底端處固定連接有連接軟管的一端，所述連接軟管的另一端延伸至配重殼的內(nèi)腔中且與配重殼之間固定連接；

17、所述筒體的內(nèi)腔中滑動(dòng)連接有活塞，所述筒體的內(nèi)腔下側(cè)處填充設(shè)置有配重液，所述筒體的內(nèi)腔上端與輸送軟管的一端固定連接。

18、運(yùn)動(dòng)控制平臺(tái)的關(guān)鍵組件，為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)組件，包括：固定底座、旋轉(zhuǎn)臺(tái)和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述固定底座固定設(shè)置在固定底板上表面，所述固定底座上表面轉(zhuǎn)動(dòng)連接有旋轉(zhuǎn)臺(tái)，所述固定底座的內(nèi)部設(shè)置有內(nèi)腔，所述固定底座的內(nèi)腔中固定安裝有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸末端與旋轉(zhuǎn)臺(tái)的底端之間固定連接。

19、運(yùn)動(dòng)控制平臺(tái)的關(guān)鍵組件，為直線運(yùn)動(dòng)組件，包括：固定長(zhǎng)板、支撐板架、旋轉(zhuǎn)軸、牽引盤、動(dòng)力伺服電機(jī)、牽引繩索、固定撐架、第一導(dǎo)向桿、第二導(dǎo)向桿和移動(dòng)座，所述固定長(zhǎng)板固定設(shè)置在旋轉(zhuǎn)臺(tái)上表面，所述固定長(zhǎng)板的兩側(cè)處均固定連接有支撐板架，所述支撐板架的上端處轉(zhuǎn)動(dòng)連接有旋轉(zhuǎn)軸，所述旋轉(zhuǎn)軸上固定連接有牽引盤，所述支撐板架的側(cè)壁處固定安裝有動(dòng)力伺服電機(jī)，所述動(dòng)力伺服電機(jī)的輸出軸末端與旋轉(zhuǎn)軸的一端固定連接，兩個(gè)所述牽引盤之間套接連接有牽引繩索；

20、所述固定長(zhǎng)板的兩側(cè)處均固定設(shè)置有固定撐架，兩個(gè)所述固定撐架之間固定連接有第一導(dǎo)向桿，兩個(gè)所述固定撐架之間固定連接有第二導(dǎo)向桿，兩個(gè)所述第一導(dǎo)向桿貫穿移動(dòng)座的兩側(cè)且與移動(dòng)座之間滑動(dòng)配合，所述移動(dòng)座與牽引繩索的上側(cè)固定連接，所述移動(dòng)座上表面固定連接有運(yùn)動(dòng)平臺(tái)。

21、運(yùn)動(dòng)控制平臺(tái)的關(guān)鍵組件，為重物承載組件，包括：重物承載板、導(dǎo)向套桿、導(dǎo)向移動(dòng)桿、支撐彈簧、固定筒、移動(dòng)活塞、移動(dòng)導(dǎo)桿和自鎖部，所述導(dǎo)向套桿設(shè)置有若干個(gè)，若干個(gè)所述導(dǎo)向套桿均固定設(shè)置在運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上表面，所述導(dǎo)向套桿的內(nèi)腔中滑動(dòng)連接有導(dǎo)向移動(dòng)桿，所述導(dǎo)向移動(dòng)桿的頂端與重物承載板的底面之間固定連接，所述運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上表面固定連接有支撐彈簧的一端，所述支撐彈簧的另一端與重物承載板的底面之間固定連接；

22、所述固定筒固定設(shè)置在運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上表面，所述固定筒的內(nèi)腔中滑動(dòng)連接有移動(dòng)活塞，所述移動(dòng)活塞上表面固定連接有移動(dòng)導(dǎo)桿的一端，所述移動(dòng)導(dǎo)桿的另一端貫穿固定筒的內(nèi)腔上壁且延伸至壁外，所述移動(dòng)導(dǎo)桿的頂端與重物承載板的底面之間固定連接，所述固定筒的內(nèi)腔底側(cè)處固定連接有輸送軟管；

23、所述自鎖部包括：移動(dòng)板條、卡槽、導(dǎo)座、固定殼、定位滑塊、鎖緊銷、控制手柄和限位彈簧，所述移動(dòng)板條固定設(shè)置在重物承載板的底面處，所述移動(dòng)板條的側(cè)邊處開(kāi)設(shè)有若干卡槽，所述導(dǎo)座固定設(shè)置在運(yùn)動(dòng)平臺(tái)處，所述運(yùn)動(dòng)平臺(tái)與導(dǎo)座處均開(kāi)設(shè)有與移動(dòng)板條配合的插槽，所述導(dǎo)座的側(cè)壁處固定連接有固定殼，所述固定殼的內(nèi)腔中滑動(dòng)連接有定位滑塊，所述定位滑塊的側(cè)壁處固定連接有鎖緊銷的一端，所述鎖緊銷的另一端延伸至卡槽處，所述定位滑塊的另一側(cè)側(cè)壁處固定連接有限位彈簧的一端，所述限位彈簧的另一端與固定殼的內(nèi)腔側(cè)壁之間固定連接，所述定位滑塊的一側(cè)處固定連接有控制手柄的一端，所述控制手柄的另一端貫穿固定殼且延伸至壁外。

24、運(yùn)動(dòng)控制平臺(tái)的關(guān)鍵組件，為重量平衡組件，包括：配重殼、連接軟管和筒體，所述配重殼固定設(shè)置在平衡滑塊上表面，所述筒體固定設(shè)置在固定底板上表面，所述筒體的內(nèi)腔底端處固定連接有連接軟管的一端，所述連接軟管的另一端延伸至配重殼的內(nèi)腔中且與配重殼之間固定連接；

25、所述筒體的內(nèi)腔中滑動(dòng)連接有活塞，所述筒體的內(nèi)腔下側(cè)處填充設(shè)置有配重液，所述筒體的內(nèi)腔上端與輸送軟管的一端固定連接。

26、本發(fā)明運(yùn)動(dòng)控制平臺(tái)及其關(guān)鍵組件的有益效果在于提高了負(fù)載能力，在承載大質(zhì)量物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，即使重物在不同位置導(dǎo)致系統(tǒng)重心變化，也不會(huì)導(dǎo)致平臺(tái)失去平衡。具體體現(xiàn)在：

27、第一、設(shè)計(jì)了平衡調(diào)節(jié)組件，通過(guò)平衡調(diào)節(jié)組件的設(shè)計(jì)，在重物移動(dòng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)控制平臺(tái)自動(dòng)調(diào)節(jié)平衡；

28、第二、為了解決承載不同重物導(dǎo)致的重心變化不同的問(wèn)題，設(shè)計(jì)了重物承載組件和重量平衡組件，通過(guò)兩個(gè)組件的配合，在承載不同重量的重物時(shí)，自動(dòng)調(diào)節(jié)平衡配重的重量，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)適配不同重物的功能，實(shí)現(xiàn)了自調(diào)節(jié)控制的有益效果，進(jìn)一步避免承載不同重物導(dǎo)致的平衡不同的問(wèn)題。