高低頻復(fù)合驅(qū)動(dòng)六自由度并聯(lián)運(yùn)動(dòng)臺(tái)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種高低頻復(fù)合驅(qū)動(dòng)六自由度并聯(lián)運(yùn)動(dòng)臺(tái)，其主要包括目標(biāo)運(yùn)動(dòng)臺(tái)、基礎(chǔ)安裝架以及連接目標(biāo)運(yùn)動(dòng)臺(tái)和基礎(chǔ)安裝架的六條結(jié)構(gòu)相同的高低頻復(fù)合驅(qū)動(dòng)分支，每條高低頻復(fù)合驅(qū)動(dòng)分支包括復(fù)合驅(qū)動(dòng)單元和傳動(dòng)支桿，復(fù)合驅(qū)動(dòng)單元由包含兩個(gè)移動(dòng)副和三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副的平面五桿機(jī)構(gòu)組成，其中兩個(gè)移動(dòng)副分別為高頻低幅驅(qū)動(dòng)器和低頻高幅驅(qū)動(dòng)器，可實(shí)現(xiàn)高頻低幅與低頻高幅雙重驅(qū)動(dòng)獨(dú)立輸入，復(fù)合驅(qū)動(dòng)單元與傳動(dòng)支桿通過(guò)萬(wàn)向鉸連接。本發(fā)明將高低頻驅(qū)動(dòng)輸入分離，增加系統(tǒng)輸出頻帶寬度與幅值范圍，通過(guò)雙驅(qū)動(dòng)不同輸入形式組合，可獲得高低頻、高低幅多種形式六維運(yùn)動(dòng)輸出，機(jī)構(gòu)具有較好的環(huán)境適應(yīng)性，應(yīng)用空間寬廣。
【專(zhuān)利說(shuō)明】 高低頻復(fù)合驅(qū)動(dòng)六自由度并聯(lián)運(yùn)動(dòng)臺(tái)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種并聯(lián)機(jī)構(gòu)，特別是一種并聯(lián)運(yùn)動(dòng)臺(tái)。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著航空航天以及國(guó)防軍工事業(yè)的發(fā)展，對(duì)星載、艦載、車(chē)載等設(shè)備提出了更高要求。串聯(lián)機(jī)構(gòu)受尺寸與機(jī)構(gòu)固有特性限制難以實(shí)現(xiàn)高精度調(diào)姿和隔振。并聯(lián)機(jī)構(gòu)因其占用比較小，驅(qū)動(dòng)出力均勻化，剛度大，更容易在驅(qū)動(dòng)中引入隔振環(huán)節(jié)等特點(diǎn)，更適合作為未來(lái)運(yùn)載體用調(diào)姿隔振裝置。在高端儀器設(shè)備制造及研發(fā)過(guò)程中，需進(jìn)行動(dòng)力學(xué)環(huán)境模擬試驗(yàn)，模擬試件及設(shè)備在真實(shí)外場(chǎng)環(huán)境下的工作情況，檢驗(yàn)產(chǎn)品的可靠性，其中振動(dòng)環(huán)境模擬試驗(yàn)是一個(gè)主要方面，主要通過(guò)振動(dòng)臺(tái)實(shí)現(xiàn)，但是真實(shí)外場(chǎng)環(huán)境是一個(gè)復(fù)雜的綜合動(dòng)力學(xué)環(huán)境，對(duì)于目標(biāo)設(shè)備而言，一般處于常規(guī)的低頻高幅運(yùn)動(dòng)與高頻振動(dòng)相復(fù)合的環(huán)境中，能夠模似這種復(fù)合運(yùn)動(dòng)環(huán)境的試驗(yàn)設(shè)備更能真實(shí)反映目標(biāo)設(shè)備的工作特性。
[0003]現(xiàn)有位姿調(diào)整裝置一般只突出單一的位姿調(diào)整或隔振功能，而各類(lèi)振動(dòng)臺(tái)只能提供特定頻率范圍內(nèi)的振動(dòng)，不能進(jìn)行常規(guī)的大范圍運(yùn)動(dòng)模擬。隨著儀器設(shè)備對(duì)精確指向要求的提高，位姿調(diào)整裝置應(yīng)兼具位姿調(diào)整與振動(dòng)隔離功能，而動(dòng)力學(xué)環(huán)境試驗(yàn)需要有更多形式的運(yùn)動(dòng)輸出，才能適應(yīng)科技生產(chǎn)與研發(fā)的需要。以上兩方面應(yīng)用需求，本質(zhì)上是期望設(shè)計(jì)一種可同時(shí)進(jìn)行高頻低幅運(yùn)動(dòng)與低頻高幅運(yùn)動(dòng)的設(shè)備裝置。
[0004]目前有許多相似的發(fā)明成果，中國(guó)專(zhuān)利CN101281088A提出一種三軸六自由度振動(dòng)試驗(yàn)裝置，能夠模擬真實(shí)環(huán)境下X、Y、Z三軸六自由度復(fù)合振動(dòng)環(huán)境，該發(fā)明是只具備單一激振功能的振動(dòng)裝置，不能進(jìn)行特定自由度上大范圍空間運(yùn)動(dòng)；中國(guó)專(zhuān)利CN1587739A提出了一種六自由度超磁致伸縮主動(dòng)振動(dòng)控制平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)微頻低幅六自由度主動(dòng)隔振，減振效果98%左右，但受驅(qū)動(dòng)器行程所限，調(diào)整幅度達(dá)不到姿態(tài)調(diào)整級(jí)別；中國(guó)專(zhuān)利CN102865328A提出了一種基于混聯(lián)機(jī)構(gòu)的五維隔振平臺(tái)，該機(jī)構(gòu)移動(dòng)與轉(zhuǎn)動(dòng)完全解耦，易于控制，隔振性能良好，但混聯(lián)機(jī)構(gòu)使頂層機(jī)構(gòu)成為底層機(jī)構(gòu)的負(fù)載，增大了驅(qū)動(dòng)負(fù)擔(dān)；中國(guó)專(zhuān)利CNlO 147661IA提出了一種/、自由度大振幅振動(dòng)王動(dòng)隔尚平臺(tái)，頭現(xiàn)/、自由度聞?lì)l大振幅主動(dòng)隔振，但姿態(tài)調(diào)整能力有限；中國(guó)專(zhuān)利CN102601794A提出了一種具有調(diào)姿能力的高剛度四自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)快速進(jìn)給，但工作空間較小，且機(jī)構(gòu)沒(méi)有隔振功能；中國(guó)專(zhuān)利CN1614376A提出了一種三自由度機(jī)械式振動(dòng)環(huán)境試驗(yàn)平臺(tái)，適用于實(shí)驗(yàn)室中做三自由度振動(dòng)環(huán)境試驗(yàn)，但也只具有振動(dòng)模擬功能。中國(guó)專(zhuān)利CN102601786A、CN102350697A、CN102825600A、CN102601784A 分別提出含 RPRPR 閉環(huán)子鏈、5R 閉環(huán)子鏈、RRRR閉環(huán)子鏈和RRR閉環(huán)子鏈的兩自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)，這些機(jī)構(gòu)解決了傳統(tǒng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)一條支鏈多個(gè)驅(qū)動(dòng)不能同時(shí)連接在機(jī)架上的缺點(diǎn)，所有主動(dòng)桿都連接在機(jī)架上，動(dòng)力學(xué)性能好，以上四個(gè)發(fā)明實(shí)質(zhì)都是在分支中引入一個(gè)平面五桿機(jī)構(gòu)，但該五桿機(jī)構(gòu)所在平面水平，限制了機(jī)構(gòu)的承載能力，且機(jī)構(gòu)輸入數(shù)等于輸出自由度數(shù)，仍屬于單驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，一般只能實(shí)現(xiàn)高頻或低頻運(yùn)動(dòng)中的一種。中國(guó)專(zhuān)利CN103495973A發(fā)明提出一種三直線驅(qū)動(dòng)的平面三自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)巧妙、安裝方便，但該機(jī)構(gòu)輸入數(shù)仍等于輸出自由度數(shù)，所以機(jī)構(gòu)仍是單驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，只能實(shí)現(xiàn)一種性質(zhì)的運(yùn)動(dòng)輸出。中國(guó)專(zhuān)利CN102825597A提出了一種具有位置解析正解的三轉(zhuǎn)動(dòng)并聯(lián)運(yùn)動(dòng)裝置，這種三轉(zhuǎn)動(dòng)并聯(lián)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于實(shí)時(shí)控制，該機(jī)構(gòu)同樣是單驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
[0005]綜上所述，現(xiàn)有設(shè)備一般只能實(shí)現(xiàn)高頻低幅的振動(dòng)或低頻高幅的常規(guī)運(yùn)動(dòng)中的一種；分支引入閉環(huán)子鏈的機(jī)構(gòu)沒(méi)有減少分支對(duì)機(jī)構(gòu)的約束數(shù)，所需驅(qū)動(dòng)輸入數(shù)等于機(jī)構(gòu)自由度數(shù)，屬于單驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種分支具有不同頻率與幅值范圍、應(yīng)用空間寬廣、整體承載能力強(qiáng)的高低頻復(fù)合驅(qū)動(dòng)六自由度并聯(lián)運(yùn)動(dòng)臺(tái)。本發(fā)明主要采用雙重驅(qū)動(dòng)相互分離，通過(guò)雙驅(qū)動(dòng)輸入的不同組合形式，實(shí)現(xiàn)大范圍位姿調(diào)整與高低頻振動(dòng)輸出。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0008]本發(fā)明主要包括目標(biāo)運(yùn)動(dòng)臺(tái)、基礎(chǔ)安裝架以及連接目標(biāo)運(yùn)動(dòng)臺(tái)和基礎(chǔ)安裝架的六條結(jié)構(gòu)相同的高低頻復(fù)合驅(qū)動(dòng)分支，每條高低頻復(fù)合驅(qū)動(dòng)分支包括復(fù)合驅(qū)動(dòng)單元和傳動(dòng)支桿，六條高低頻復(fù)合驅(qū)動(dòng)分支以?xún)蓚€(gè)為一組分為三組，同組兩分支復(fù)合驅(qū)動(dòng)單元所在平面沿豎直方向且相互平行，三組分支以圓周均布的形式固定在基礎(chǔ)安裝架上。驅(qū)動(dòng)分支與目標(biāo)運(yùn)動(dòng)臺(tái)連于六個(gè)鉸鏈點(diǎn)，以不同組相鄰的兩驅(qū)動(dòng)分支與目標(biāo)運(yùn)動(dòng)臺(tái)相連的鉸鏈點(diǎn)為一組分為三組，三組鉸鏈點(diǎn)相對(duì)于目標(biāo)運(yùn)動(dòng)臺(tái)呈圓周均布，任意兩條相鄰的傳動(dòng)支桿空間互不交錯(cuò)；所述高低頻復(fù)合驅(qū)動(dòng)分支有三種結(jié)構(gòu):
[0009]第一種結(jié)構(gòu):復(fù)合驅(qū)動(dòng)單元中的導(dǎo)向安裝座固定在基礎(chǔ)安裝架上，同組導(dǎo)向安裝座的對(duì)稱(chēng)中心線通過(guò)基礎(chǔ)安裝架幾何中心，三組導(dǎo)向安裝座的對(duì)稱(chēng)中心線在同一水平面，且互成120度角，上述導(dǎo)向安裝座上設(shè)有縱向絲杠，該絲杠的一端與電機(jī)連接，低頻傳動(dòng)桿的一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副與設(shè)在絲杠上的滑塊連接，上述結(jié)構(gòu)構(gòu)成低頻驅(qū)動(dòng)；在上述導(dǎo)向安裝座靠近基礎(chǔ)安裝架中心一端設(shè)有沿水平方向的直線電機(jī)，該直線電機(jī)定子與導(dǎo)向安裝座固連，復(fù)合輸出桿的一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副與該直線電機(jī)的動(dòng)子連接，上述結(jié)構(gòu)構(gòu)成高頻驅(qū)動(dòng)；上述復(fù)合輸出桿的另一端通過(guò)萬(wàn)向鉸與傳動(dòng)支桿的一端連接，該傳動(dòng)支桿的另一端通過(guò)球鉸與目標(biāo)運(yùn)動(dòng)臺(tái)連接，上述復(fù)合輸出桿的一部位設(shè)有長(zhǎng)通孔，上述低頻傳動(dòng)桿的另一端在長(zhǎng)通孔內(nèi)通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副與復(fù)合輸出桿連接；
[0010]第二種結(jié)構(gòu):復(fù)合驅(qū)動(dòng)單元中的導(dǎo)向安裝座固定在基礎(chǔ)安裝架上，同組導(dǎo)向安裝座的對(duì)稱(chēng)中心線通過(guò)基礎(chǔ)安裝架幾何中心，三組導(dǎo)向安裝座的對(duì)稱(chēng)中心線在同一水平面，且互成120度角，上述導(dǎo)向安裝座靠近基礎(chǔ)安裝架中心的一端，設(shè)有豎直安裝的直線電機(jī)，該直線電機(jī)定子與導(dǎo)向安裝座固連，復(fù)合輸出桿的一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副與該直線電機(jī)的動(dòng)子連接，上述結(jié)構(gòu)構(gòu)成高頻驅(qū)動(dòng)；上述復(fù)合輸出桿的另一端通過(guò)萬(wàn)向鉸與傳動(dòng)支桿的一端連接，該傳動(dòng)支桿的另一端通過(guò)球鉸與目標(biāo)運(yùn)動(dòng)臺(tái)連接；在上述導(dǎo)向安裝座的另一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副與電動(dòng)缸缸套的末端連接，上述復(fù)合輸出桿的一部位設(shè)有長(zhǎng)通孔，該電動(dòng)缸活塞桿的末端在長(zhǎng)通孔內(nèi)通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副與復(fù)合輸出桿連接，上述電動(dòng)缸構(gòu)成低頻驅(qū)動(dòng)；
[0011]第三種結(jié)構(gòu):復(fù)合驅(qū)動(dòng)單元中的導(dǎo)向安裝座固定在基礎(chǔ)安裝架上，同組導(dǎo)向安裝座的對(duì)稱(chēng)中心線通過(guò)基礎(chǔ)安裝架幾何中心，三組導(dǎo)向安裝座的對(duì)稱(chēng)中心線在同一水平面，且互成120度角，上述導(dǎo)向安裝座靠基礎(chǔ)安裝架中心的一端，直線電機(jī)定子通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副與導(dǎo)向安裝座連接，復(fù)合輸出桿一端與直線電機(jī)動(dòng)子固連，上述結(jié)構(gòu)構(gòu)成高頻驅(qū)動(dòng)；上述復(fù)合輸出桿的另一端通過(guò)萬(wàn)向鉸與傳動(dòng)支桿的一端連接，該傳動(dòng)支桿的另一端通過(guò)球鉸與目標(biāo)運(yùn)動(dòng)臺(tái)連接；在上述導(dǎo)向安裝座的另一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副與電動(dòng)缸缸套的一端連接，上述復(fù)合輸出桿的一部位設(shè)有長(zhǎng)通孔，該電動(dòng)缸活塞桿的末端在長(zhǎng)通孔內(nèi)通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副與復(fù)合輸出桿連接，上述電動(dòng)缸構(gòu)成低頻驅(qū)動(dòng)。
[0012]上述三種結(jié)構(gòu)中所述的電動(dòng)缸能夠替換為直線模組驅(qū)動(dòng)或液壓缸；所述直線電機(jī)能夠替換為音圈電機(jī)或電磁作動(dòng)器或壓電陶瓷或磁致伸縮作動(dòng)器。
[0013]各驅(qū)動(dòng)分支的高頻低幅驅(qū)動(dòng)器工作在高頻振動(dòng)頻率范圍，驅(qū)動(dòng)行程較小，主要用于隔振與激振；低頻高幅驅(qū)動(dòng)器工作于一般運(yùn)動(dòng)頻率范圍、驅(qū)動(dòng)行程大，主要用來(lái)實(shí)現(xiàn)平臺(tái)位姿調(diào)整或載體常規(guī)運(yùn)動(dòng)模擬功能；通過(guò)所設(shè)計(jì)分支傳動(dòng)形式，可以將兩種運(yùn)動(dòng)共同傳遞到目標(biāo)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)平臺(tái)高低頻、高低幅運(yùn)動(dòng)復(fù)合輸出。
[0014]本發(fā)明有三種工作模式，常規(guī)運(yùn)動(dòng)模式、振動(dòng)運(yùn)動(dòng)模式以及復(fù)合運(yùn)動(dòng)模式。常規(guī)運(yùn)動(dòng)時(shí)，高頻低幅驅(qū)動(dòng)器鎖定，只有低頻高幅驅(qū)動(dòng)器工作；振動(dòng)運(yùn)動(dòng)時(shí)，低頻高幅驅(qū)動(dòng)器鎖定，只有高頻低幅驅(qū)動(dòng)器工作；復(fù)合運(yùn)動(dòng)模式，雙重驅(qū)動(dòng)同時(shí)協(xié)調(diào)匹配工作。
[0015]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0016]1、采用雙重驅(qū)動(dòng)形式，增加系統(tǒng)輸出頻帶寬度與幅值范圍，通過(guò)雙驅(qū)動(dòng)不同輸入形式組合，可獲得高低頻、高低幅多種形式輸出，應(yīng)用空間更加寬廣；
[0017]2、驅(qū)動(dòng)器重量大部分由基礎(chǔ)承擔(dān)，驅(qū)動(dòng)間不增加額外負(fù)載，雙驅(qū)動(dòng)共同承擔(dān)有效載荷，增大機(jī)構(gòu)整體承載能力；
[0018]3、具有三種工作模式，可根據(jù)工況進(jìn)行切換，增大機(jī)構(gòu)使用靈活性。
[0019]4、機(jī)構(gòu)輸入數(shù)多于輸出自由度數(shù)，實(shí)現(xiàn)某一運(yùn)動(dòng)時(shí)具有更多可能性，提高了機(jī)構(gòu)適應(yīng)性。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意簡(jiǎn)圖；
[0021]圖2為本發(fā)明的實(shí)施例1中復(fù)合驅(qū)動(dòng)單元的結(jié)構(gòu)示意簡(jiǎn)圖；
[0022]圖3為本發(fā)明實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意簡(jiǎn)圖；
[0023]圖4為本發(fā)明的實(shí)施例2中復(fù)合驅(qū)動(dòng)單元的結(jié)構(gòu)示意簡(jiǎn)圖；
[0024]圖5為本發(fā)明實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意簡(jiǎn)圖；
[0025]圖6為本發(fā)明的實(shí)施例3中復(fù)合驅(qū)動(dòng)單元的結(jié)構(gòu)示意簡(jiǎn)圖。

【具體實(shí)施方式】
[0026]實(shí)施例1:
[0027]在圖1和圖2所示的高低頻復(fù)合驅(qū)動(dòng)六自由度并聯(lián)運(yùn)動(dòng)臺(tái)示意圖中，六條結(jié)構(gòu)完全相同的高低頻復(fù)合驅(qū)動(dòng)分支包括復(fù)合驅(qū)動(dòng)單元和傳動(dòng)支桿3，分支一端與基礎(chǔ)安裝架5固連，另一端與目標(biāo)運(yùn)動(dòng)臺(tái)I連接，六條高低頻復(fù)合驅(qū)動(dòng)分支以?xún)蓚€(gè)為一組分為三組，同組兩分支復(fù)合驅(qū)動(dòng)單元所在平面沿豎直方向且相互平行，三組分支以圓周均布的形式安裝在基礎(chǔ)安裝架上。驅(qū)動(dòng)分支與目標(biāo)運(yùn)動(dòng)臺(tái)連于六個(gè)鉸鏈點(diǎn)，以不同組相鄰的兩驅(qū)動(dòng)分支與目標(biāo)運(yùn)動(dòng)臺(tái)相連的鉸鏈點(diǎn)為一組分為三組，三組鉸鏈點(diǎn)相對(duì)于目標(biāo)運(yùn)動(dòng)臺(tái)呈圓周均布，任意兩條相鄰的傳動(dòng)支桿空間互不交錯(cuò)。復(fù)合驅(qū)動(dòng)單元中的導(dǎo)向安裝座10固定在基礎(chǔ)安裝架上，同組導(dǎo)向安裝座的對(duì)稱(chēng)中心線通過(guò)基礎(chǔ)安裝架幾何中心，三組導(dǎo)向安裝座的對(duì)稱(chēng)中心線在同一水平面，且互成120度角，上述導(dǎo)向安裝座上設(shè)有縱向絲杠11，該絲杠的一端與電機(jī)13連接，低頻傳動(dòng)桿15的一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副14與設(shè)在絲杠上的滑塊12連接，上述結(jié)構(gòu)構(gòu)成低頻驅(qū)動(dòng)；在上述導(dǎo)向安裝座靠近基礎(chǔ)安裝架中心一端設(shè)有沿水平方向直線電機(jī)，該直線電機(jī)定子9與導(dǎo)向安裝座固連，復(fù)合輸出桿6的一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副7與該直線電機(jī)的動(dòng)子8連接,上述結(jié)構(gòu)構(gòu)成高頻驅(qū)動(dòng)；上述復(fù)合輸出桿的另一端通過(guò)萬(wàn)向鉸4與傳動(dòng)支桿的一端連接，該傳動(dòng)支桿的另一端通過(guò)球鉸2與目標(biāo)運(yùn)動(dòng)臺(tái)連接，上述復(fù)合輸出桿的一部位設(shè)有長(zhǎng)通孔，上述低頻傳動(dòng)桿的另一端在長(zhǎng)通孔內(nèi)通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副16與復(fù)合輸出桿連接。
[0028]實(shí)施例2:
[0029]在圖3和圖4所示的高低頻復(fù)合驅(qū)動(dòng)六自由度并聯(lián)運(yùn)動(dòng)臺(tái)示意圖中，六條結(jié)構(gòu)完全相同的高低頻復(fù)合驅(qū)動(dòng)分支包括復(fù)合驅(qū)動(dòng)單元和傳動(dòng)支桿3，分支一端與基礎(chǔ)安裝架5固連，另一端與目標(biāo)運(yùn)動(dòng)臺(tái)I連接，六條高低頻復(fù)合驅(qū)動(dòng)分支以?xún)蓚€(gè)為一組分為三組，同組兩分支復(fù)合驅(qū)動(dòng)單元所在平面沿豎直方向且相互平行，三組分支以圓周均布的形式安裝在基礎(chǔ)安裝架上。驅(qū)動(dòng)分支與目標(biāo)運(yùn)動(dòng)臺(tái)連于六個(gè)鉸鏈點(diǎn)，以不同組相鄰的兩驅(qū)動(dòng)分支與目標(biāo)運(yùn)動(dòng)臺(tái)相連的鉸鏈點(diǎn)為一組分為三組，三組鉸鏈點(diǎn)相對(duì)于目標(biāo)運(yùn)動(dòng)臺(tái)呈圓周均布，任意兩條相鄰的傳動(dòng)支桿空間互不交錯(cuò)。復(fù)合驅(qū)動(dòng)單元中的導(dǎo)向安裝座10固定在基礎(chǔ)安裝架上，同組導(dǎo)向安裝座的對(duì)稱(chēng)中心線通過(guò)基礎(chǔ)安裝架幾何中心，三組導(dǎo)向安裝座的對(duì)稱(chēng)中心線在同一水平面，且互成120度角，上述導(dǎo)向安裝座靠近基礎(chǔ)安裝架中心的一端設(shè)有垂直安裝的直線電機(jī)，該直線電機(jī)定子9與導(dǎo)向安裝座固連，復(fù)合輸出桿6的一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副7與該直線電機(jī)的動(dòng)子8連接，上述結(jié)構(gòu)構(gòu)成高頻驅(qū)動(dòng)；上述復(fù)合輸出桿的另一端通過(guò)萬(wàn)向鉸4與傳動(dòng)支桿的一端連接，該傳動(dòng)支桿的另一端通過(guò)球鉸2與目標(biāo)運(yùn)動(dòng)臺(tái)連接；在上述導(dǎo)向安裝座的另一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副17與電動(dòng)缸缸套18的一端連接,上述復(fù)合輸出桿的一部位設(shè)有長(zhǎng)通孔，該電動(dòng)缸活塞桿19的末端在長(zhǎng)通孔內(nèi)通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副20與復(fù)合輸出桿連接，上述驅(qū)動(dòng)缸體構(gòu)成低頻驅(qū)動(dòng)。
[0030]實(shí)施例3:
[0031]在圖5和圖6所示的高低頻復(fù)合驅(qū)動(dòng)六自由度并聯(lián)運(yùn)動(dòng)臺(tái)示意圖中，六條結(jié)構(gòu)完全相同的高低頻復(fù)合驅(qū)動(dòng)分支包括復(fù)合驅(qū)動(dòng)單元和傳動(dòng)支桿3，分支一端與基礎(chǔ)安裝架5固連，另一端與目標(biāo)運(yùn)動(dòng)臺(tái)I連接，六條高低頻復(fù)合驅(qū)動(dòng)分支以?xún)蓚€(gè)為一組分為三組，同組兩分支復(fù)合驅(qū)動(dòng)單元所在平面沿豎直方向且相互平行，三組分支以圓周均布的形式安裝在基礎(chǔ)安裝架上。驅(qū)動(dòng)分支與目標(biāo)運(yùn)動(dòng)臺(tái)連于六個(gè)鉸鏈點(diǎn)，以不同組相鄰的兩驅(qū)動(dòng)分支與目標(biāo)運(yùn)動(dòng)臺(tái)相連的鉸鏈點(diǎn)為一組分為三組，三組鉸鏈點(diǎn)相對(duì)于目標(biāo)運(yùn)動(dòng)臺(tái)呈圓周均布，任意兩條相鄰的傳動(dòng)支桿空間互不交錯(cuò)。復(fù)合驅(qū)動(dòng)單元中的導(dǎo)向安裝座10固定在基礎(chǔ)安裝架上，同組導(dǎo)向安裝座的對(duì)稱(chēng)中心線通過(guò)基礎(chǔ)安裝架幾何中心，三組導(dǎo)向安裝座的對(duì)稱(chēng)中心線在同一水平面，且互成120度角，上述導(dǎo)向安裝座靠近基礎(chǔ)安裝架中心的一端，直線電機(jī)定子9通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副21與導(dǎo)向安裝座連接，復(fù)合輸出桿6的一端與直線電機(jī)動(dòng)子8固連，上述結(jié)構(gòu)構(gòu)成高頻驅(qū)動(dòng)；上述復(fù)合輸出桿的另一端通過(guò)萬(wàn)向鉸4與傳動(dòng)支桿的一端連接,該傳動(dòng)支桿的另一端通過(guò)球鉸2與目標(biāo)運(yùn)動(dòng)臺(tái)連接，在上述導(dǎo)向安裝座的另一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副17與電動(dòng)缸缸套18的一端連接,上述復(fù)合輸出桿的一部位設(shè)有長(zhǎng)通孔,該電動(dòng)缸活塞桿19 的末端在長(zhǎng)通孔內(nèi)通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副20與復(fù)合輸出桿連接,上述電動(dòng)缸構(gòu)成低頻驅(qū)動(dòng)。
【權(quán)利要求】
1.一種高低頻復(fù)合驅(qū)動(dòng)六自由度并聯(lián)運(yùn)動(dòng)臺(tái)，其特征在于:它主要包括目標(biāo)運(yùn)動(dòng)臺(tái)、基礎(chǔ)安裝架以及連接目標(biāo)運(yùn)動(dòng)臺(tái)和基礎(chǔ)安裝架的六條結(jié)構(gòu)相同的高低頻復(fù)合驅(qū)動(dòng)分支，每條高低頻復(fù)合驅(qū)動(dòng)分支包括復(fù)合驅(qū)動(dòng)單元和傳動(dòng)支桿，六條高低頻復(fù)合驅(qū)動(dòng)分支以?xún)蓚€(gè)為一組分為三組，同組兩分支復(fù)合驅(qū)動(dòng)單元所在平面沿豎直方向且相互平行，三組分支以圓周均布的形式固定在基礎(chǔ)安裝架上，驅(qū)動(dòng)分支與目標(biāo)運(yùn)動(dòng)臺(tái)連于六個(gè)鉸鏈點(diǎn)，以不同組相鄰的兩驅(qū)動(dòng)分支與目標(biāo)運(yùn)動(dòng)臺(tái)相連的鉸鏈點(diǎn)為一組分為三組，三組鉸鏈點(diǎn)相對(duì)于目標(biāo)運(yùn)動(dòng)臺(tái)呈圓周均布，任意兩條相鄰的傳動(dòng)支桿空間互不交錯(cuò)；所述高低頻復(fù)合驅(qū)動(dòng)分支有三種結(jié)構(gòu): 第一種結(jié)構(gòu):復(fù)合驅(qū)動(dòng)單元中的導(dǎo)向安裝座固定在基礎(chǔ)安裝架上，同組導(dǎo)向安裝座的對(duì)稱(chēng)中心線通過(guò)基礎(chǔ)安裝架幾何中心，三組導(dǎo)向安裝座的對(duì)稱(chēng)中心線在同一水平面，且互成120度角，上述導(dǎo)向安裝座上設(shè)有縱向絲杠，該絲杠的一端與電機(jī)連接，低頻傳動(dòng)桿的一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副與設(shè)在絲杠上的滑塊連接，上述結(jié)構(gòu)構(gòu)成低頻驅(qū)動(dòng)；在上述導(dǎo)向安裝座靠近基礎(chǔ)安裝架中心一端設(shè)有沿水平方向的直線電機(jī)，該直線電機(jī)定子與導(dǎo)向安裝座固連，復(fù)合輸出桿的一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副與該直線電機(jī)的動(dòng)子連接，上述結(jié)構(gòu)構(gòu)成高頻驅(qū)動(dòng)；上述復(fù)合輸出桿的另一端通過(guò)萬(wàn)向鉸與傳動(dòng)支桿的一端連接，該傳動(dòng)支桿的另一端通過(guò)球鉸與目標(biāo)運(yùn)動(dòng)臺(tái)連接，上述復(fù)合輸出桿的一部位設(shè)有長(zhǎng)通孔，上述低頻傳動(dòng)桿的另一端在長(zhǎng)通孔內(nèi)通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副與復(fù)合輸出桿連接； 第二種結(jié)構(gòu):復(fù)合驅(qū)動(dòng)單元中的導(dǎo)向安裝座固定在基礎(chǔ)安裝架上，同組導(dǎo)向安裝座的對(duì)稱(chēng)中心線通過(guò)基礎(chǔ)安裝架幾何中心，三組導(dǎo)向安裝座的對(duì)稱(chēng)中心線在同一水平面，且互成120度角，上述導(dǎo)向安裝座靠近基礎(chǔ)安裝架中心的一端，設(shè)有豎直安裝的直線電機(jī)，該直線電機(jī)定子與導(dǎo)向安裝座固連，復(fù)合輸出桿的一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副與該直線電機(jī)的動(dòng)子連接，上述結(jié)構(gòu)構(gòu)成高頻驅(qū)動(dòng)；上述復(fù)合輸出桿的另一端通過(guò)萬(wàn)向鉸與傳動(dòng)支桿的一端連接，該傳動(dòng)支桿的另一端通過(guò)球鉸與目標(biāo)運(yùn)動(dòng)臺(tái)連接；在上述導(dǎo)向安裝座的另一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副與電動(dòng)缸缸套的末端連接，上述復(fù)合輸出桿的一部位設(shè)有長(zhǎng)通孔，該電動(dòng)缸活塞桿的末端在長(zhǎng)通孔內(nèi)通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副與復(fù)合輸出桿連接，上述電動(dòng)缸構(gòu)成低頻驅(qū)動(dòng)； 第三種結(jié)構(gòu):復(fù)合驅(qū)動(dòng)單元中的導(dǎo)向安裝座固定在基礎(chǔ)安裝架上，同組導(dǎo)向安裝座的對(duì)稱(chēng)中心線通過(guò)基礎(chǔ)安裝架幾何中心，三組導(dǎo)向安裝座的對(duì)稱(chēng)中心線在同一水平面，且互成120度角，上述導(dǎo)向安裝座靠基礎(chǔ)安裝架中心的一端,直線電機(jī)定子通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副與導(dǎo)向安裝座連接，復(fù)合輸出桿一端與直線電機(jī)動(dòng)子固連，上述結(jié)構(gòu)構(gòu)成高頻驅(qū)動(dòng)；上述復(fù)合輸出桿的另一端通過(guò)萬(wàn)向鉸與傳動(dòng)支桿的一端連接，該傳動(dòng)支桿的另一端通過(guò)球鉸與目標(biāo)運(yùn)動(dòng)臺(tái)連接；在上述導(dǎo)向安裝座的另一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副與電動(dòng)缸缸套的一端連接，上述復(fù)合輸出桿的一部位設(shè)有長(zhǎng)通孔，該電動(dòng)缸活塞桿的末端在長(zhǎng)通孔內(nèi)通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副與復(fù)合輸出桿連接，上述電動(dòng)缸構(gòu)成低頻驅(qū)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高低頻復(fù)合驅(qū)動(dòng)六自由度并聯(lián)運(yùn)動(dòng)臺(tái)，其特征在于:所述的電動(dòng)缸能夠替換為直線模組驅(qū)動(dòng)或液壓缸；所述直線電機(jī)能夠替換為音圈電機(jī)或電磁作動(dòng)器或壓電陶瓷或磁致伸縮作動(dòng)器。
【文檔編號(hào)】B25J9/02GK104308838SQ201410502325
【公開(kāi)日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年9月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月26日
【發(fā)明者】趙鐵石, 陳宇航, 李忠杰, 何勇 申請(qǐng)人:燕山大學(xué)