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CN102384341B - 六自由度运动平台 - Google Patents

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Abstract

一种六自由度运动平台，其包括一个定平台、六个支链、一个动平台及十二组固定组件。每个支链两端均设置有一个球头，定平台及动平台上均开设有与该球头对应的球窝。每个支链一端的球头通过一组固定组件转动连接在定平台上，另外一端的球头通过另一组固定组件转动连接在动平台上。固定组件包括盖设在球窝上并与球头相接触的球盖及将球盖固定在定平台上的固定件。固定件上套设有弹性件，弹性件提供弹性力，使球盖与球头贴合。所述六自由度运动平台在固定件上安装有弹性件，从而保证球头在转动过程中转动稳定，即使在长久使用后，球头发生磨损，弹性件将会压持球盖及垫片，使球头仍然与球盖及垫片保持贴合，仍然能保持球头转动稳定。

Description

六自由度运动平台
技术领域
本发明涉及一种运动平台，尤其涉及一种六自由度运动平台。
背景技术
现有的六自由度运动平台一般包括一个定平台、六个支链及一个动平台。定平台一般固定放置，六个支链均利用球铰连接定平台及动平台，且每个支链都可以伸缩运动。这样，通过控制支链，可以使动平台相对于定平台做三维移动及绕坐标轴转动等各种轨迹的运动，广泛用于飞行模拟、海浪模拟等实验中。但是，这种六自由度运动平台在长时间使用后，球铰容易发生磨损，导致在动平台运动过程中发生晃动，定位精度较低，难以使用于高精度要求的场合。
发明内容
鉴于上述内容，有必要提供一种定位精度高的六自由度运动平台。
一种六自由度运动平台，其包括一个定平台、六个支链、一个动平台及十二组固定组件。每个支链两端均设置有一个球头，定平台及动平台上均开设有与该球头对应的球窝。每个支链一端的球头通过一组固定组件转动连接在定平台上，另外一端的球头通过另一组固定组件转动连接在动平台上。固定组件包括盖设在球窝上并与球头相接触的球盖及将球盖固定在定平台上的固定件。该定平台上及该动平台上分别开设有六个凹槽，该球窝开设在对应的凹槽的的底壁上，该球盖上开设有尺寸小于该球头的防脱孔，该球头部分转动容置于该防脱孔内并与该防脱孔的侧壁相贴合。该固定组件还包括弹性件及垫片，该垫片上开设有与防脱孔尺寸相同的通孔，垫片为橡胶垫片，垫片套设在该球头上，并夹设于该球盖与该凹槽的底壁之间，固定件上套设有弹性件，该弹性件位于该固定件远离该垫片的一侧，弹性件提供弹性力，使球盖与球头贴合。
所述六自由度运动平台在固定件上安装有弹性件，保证球头在转动过程中转动稳定，即使在长久使用后，球头发生磨损，弹性件将会压持球盖及垫片，使球头仍然与球盖及垫片保持贴合，仍然能保持球头转动稳定。
附图说明
图1是本发明实施方式的六自由度运动平台的立体图。
图2是图1所示六自由度运动平台的立体分解图。
图3是图2所示的六自由度运动平台的支链与固定组件的立体分解放大图。
图4是图1所示的六自由度运动平台的剖视图。
主要元件符号说明
六自由度运动平台 200
定平台 21
凹槽 210
球窝 211
固定孔 213
支链 23
本体 231
气缸 2311
连接部 233
连接杆 2331
球头 2333
动平台 25
凹槽 250
球窝 251
固定孔 253
固定组件 27
球盖 271
防脱孔 2711
导引孔 2713、2733
垫片 273
通孔 2731
固定件 275
弹性件 277
具体实施方式
下面结合附图及实施方式对本发明的六自由度运动平台作进一步的详细说明。
请参见图1及图2，本发明的六自由度运动平台200包括一个定平台21、六个支链23、一个动平台25及十二组固定组件27。其中，每个支链23的一端转动连接在定平台21上，另外一端转动连接在动平台25上，且每个支链23可伸缩，使动平台25相对于定平台21做三维运动或者绕不同的坐标轴转动，进而以不同的方位承载物件或者做其他用途。固定组件27用于将支链23安装在定平台21及动平台25上。
定平台21呈圆形，在一个表面上开设有六个凹槽210，并在每个凹槽210的底壁上开设有一个球窝211，用于安装六个支链23。六个凹槽210两两一组相邻分布在定平台21靠近周缘的位置。定平台21在每个凹槽210的底壁上球窝211周围开设有四个固定孔213。动平台25与定平台21相似，动平台25上也开设有六个凹槽250，并在每个凹槽250的底壁上开设有一个球窝251及四个固定孔253。
请同时参见图3及图4，每个支链23包括一个本体231、分别位于本体231两端的两个连接部233。本体231内设置有气缸2311。连接部233包括连接杆2331及球头2333。连接杆2331设置在本体231上，且可在气缸2311的驱动下伸缩。球头2333形成在连接杆2331远离本体231的一端，且与定平台21的球窝211相匹配。
每组固定组件27包括一个球盖271、一个垫片273、多个固定件275及四个弹性件277。球盖271在其中部开设有防脱孔2711，并在防脱孔2711的周围开设有四个导引孔2713。防脱孔2711的尺寸小于球头2333的直径而大于连接杆2331的尺寸，使支链23的连接杆2331可以穿过防脱孔2711且球头2333不能从防脱孔2711内脱出。导引孔2713用于供固定件275穿过。垫片273上开设有与防脱孔2711尺寸相同的通孔2731，并于通孔2731周围开设有与球盖271的导引孔2713相同的导引孔2733。本实施方式中，固定件275为固定销，垫片273为橡胶垫片，弹性件277为碟形弹片，固定件275的数量为四个。
组装时，每个支链23一端的球头2333设置在定平台21上的球窝211内，垫片273和球盖271依次套设在支链23的连接杆2331上，然后盖在定平台21凹槽210的底壁上，每个固定件275依次穿过弹性件277、球盖271及垫片273的导引孔2713、2733并螺合在定平台21的固定孔213内，将球盖271与垫片273固定在定平台21上，使用球头2333位于球窝211内，且部分位于球盖271的防脱孔2711及垫片273的通孔2731内转动，不能从球盖271内脱出。以同样的方式，可以将支链23的另一端通过另一组固定组件27可转动地安装在动平台25上。弹性件277处于压缩状态，提供弹性力，将球盖271紧密锁固在定平台21上，球头2333的外壁与垫片273的通孔2731侧壁或球盖271防脱孔2711的侧壁相贴合，防止球头2333在转动过程中发生晃动，更为稳定，同时也可以减少球头2333转动时候的磨损。用户可以控制六个支链23的其中一个或者多个的连接杆2331伸出预定长度，进而使动平台25根据实际需要倾斜或者旋转至预定位置，并精确定位。
本发明的六自由度运动平台200在固定件275上安装有弹性件277，保证球头2333在转动过程中转动稳定。即使在长久使用后，球头发生磨损，弹性件277将会压持球盖271及垫片273，使球头2333仍然与球盖271及垫片273保持贴合，保持球头2333转动稳定。可以理解，弹性件277不限于碟形弹片，也可以为弹簧。垫片273可以省略。
另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化。当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围内。

Claims (5)

1.一种六自由度运动平台，其包括一个定平台、六个支链、一个动平台及十二组固定组件，每个支链两端均设置有一个球头，定平台及动平台上均开设有与该球头对应的球窝，每个支链一端的球头通过一组固定组件转动连接在该定平台上，另外一端的球头通过另一组固定组件转动连接在该动平台上，该固定组件包括盖设在该球窝上并与球头相接触的球盖及将该球盖固定在该定平台上的固定件，其特征在于：该定平台上及该动平台上分别开设有六个凹槽，该球窝开设在对应的凹槽的底壁上，该球盖上开设有尺寸小于该球头的防脱孔，该球头部分转动容置于该防脱孔内并与该防脱孔的侧壁相贴合，该固定组件还包括弹性件及垫片，该垫片上开设有与防脱孔尺寸相同的通孔，垫片为橡胶垫片，垫片套设在该球头上，并夹设于该球盖与该凹槽的底壁之间，该固定件上套设该弹性件，该弹性件位于该固定件远离该垫片的一侧，该弹性件提供弹性力，使该球盖与该球头贴合。 
2.如权利要求1所述的六自由度运动平台，其特征在于：每组固定组件的固定件为多个，每个球盖上在防脱孔周围开设有多个与该固定件一一对应的导引孔。 
3.如权利要求1所述的六自由度运动平台，其特征在于：该弹性件为碟形弹片。 
4.如权利要求1所述的六自由度运动平台，其特征在于：每个支链还包括本体及位于本体两端且可相对该本体伸缩的连接杆，每个球头设置在一个连接杆远离本体的一端。 
5.如权利要求4所述的六自由度运动平台，其特征在于：该本体内设置有驱动该连接杆伸缩的气缸。 
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