CN102802886A

CN102802886A - 六足设备

Info

Publication number: CN102802886A
Application number: CN2011800147246A
Authority: CN
Inventors: 马丁·施瓦布
Original assignee: Individual
Current assignee: Milcoyan And Vitofas Patent Civil Law Co
Priority date: 2010-01-22
Filing date: 2011-01-20
Publication date: 2012-11-28
Anticipated expiration: 2031-01-20
Also published as: JP2013517951A; EP2525947B1; JP5873809B2; WO2011089198A1; ES2579438T3; DE102010005586A1; EP2525947A1; CN102802886B; US20120286123A1; US9205566B2; DE102010005586B4

Abstract

本发明涉及一种六足设备，包括一优选是板状的接纳件，在该接纳件上设置有至少五个、优选六个在独立的铰接装置中支承的杆，其中每个杆的另一个端部都铰接设置在一支架上，所有支架都能沿运动轨迹运动，其特征为：每个支架（8）设置在一单独的承载件（3）上，其中，或者是相应的支架（8）能沿相应的承载件（3）运动或者是相应的承载件（3）能连同设置在其上的支架（8）一起运动，其中承载件（3）是环件或环段或者确定封闭或开放的运动轨迹，具有二维或三维弯曲的空间形状。

Description

六足设备

技术领域

本发明涉及一种六足设备（Hexapod），包括一优选是板状的接纳件，在该接纳件上设置有至少五个、优选六个在独立的铰接装置中支承的杆，其中每个杆的另一个端部都铰接设置在一支架上，所有支架都能沿运动轨迹运动。

背景技术

六足设备是一种调整或控制装置，用它可以任意改变位于尤其是板状接纳件上的物体的空间位置/姿态。为此板状接纳件与至少五个、最好六个用单独的铰接装置支承的、长度相同的杆相铰接，其中每个杆以其另一个端部铰接在一支架上。每个支架可动地设置在一公共的圆轨上，也就是说可以沿通过该圆轨规定的圆形运动轨迹移动。通过支架的运动必然改变与之铰接的杆的距离，其中根据杆的距离必然改变相应的杆的夹角，从而改变位于接纳件上的杆铰接装置的空间位置。由此可以控制可动板件的所有六个自由度。但是基于在一公共的圆轨上对支架的导向而使可控的位置受到限制，无法用这种六足设备实现特殊的调整目标。

发明内容

因此本发明的目的是提供一种改进的六足设备。

为了实现所述目的，对于开头所述类型的六足设备，按照本发明提出，每个支架设置在一单独的承载件上，其中，或者是相应的支架能沿相应的承载件运动或者是相应的承载件能连同设置在其上的支架一起运动，其中承载件是环件或环段，或者具有确定封闭或开放的运动轨迹的二维或三维弯曲/迂回的空间形状。

在本发明的六足设备中，取消了由现有技术已知的支架在仅仅一个圆形轨道架上的“刚性”连接。按照本发明，每个支架设置在一个单独的承载件上，亦即设有至少五个、优选六个单独的支架承载件对。为了使接纳件运动或定位而给予了两种不同的运动可能性。按照本发明第一方案，相应的支架可以沿相应的承载件运动。亦即，支架按照小车或滑块的方式可沿相应的承载件运动。第二种方案提出，使相应的承载件连同固定设置在其上的支架一起运动，也就是说，因此使承载件能在空间内运动、由此引起杆调节/移位。

通过配属或布置在相应的为支架专门指定的单独的承载件上而使支架“脱开”，其实现了相应的为支架专门指定的承载件在其几何结构方面和空间布局方面的任意设计。这是因为不同于现有技术，在本发明的六足设备中不再必须设置或使用圆形轨道承载件，而是根据所要求的、待利用六足设备实施的调整目标而毫无困难地实现了，几何结构不同的承载件的使用，从而得到与承载件几何结构有关的、单个支架的任意空间运动轨迹。由此必然造成可以控制极其不同的接纳件运动。本发明的六足设备也同样允许采用几何结构相同的承载件，甚至是圆环形的承载件，它们分别支承一支架并必须在空间上相互错开设置。也就是说，最终利用本发明的六足设备可以实现单个承载件的任意几何上的设计和空间布局，由此实现了六足设备设计方面的极大可变性以及对于极其不同的调整目标的处理。这并不是最后表明的，如按照本发明可以提出，承载件可以设置在相同的水平面内，或者设置在平行的水平面内，或者相对倾斜地设置，其中当然也可以考虑在空间内的任意“组合”的承载件布局。也就是说，任意几何结构的承载件（例如环件、环段、多重弯曲的承载件）可以相互并排地分布在同一水平面内，或者可以沿竖向错开地设置在平行的水平面内。此外还存在这样的可能性，即承载件相互倾斜地定位。也就是说，最终给出承载件在空间内的任意的布局可能性。

如上所述，可以使用任意几何形状的承载件。优选的承载件结构是环件。例如可能的是，在采用六个杆时采用六个单独的、分别承载一个支架的环件，它们例如沿竖向叠置在平行的水平面内。或者是各个支架可在位置固定的环件上运动，或者是环件可以各自与支架一起运动，在这种情况下它们可以绕一公共的转动轴线转动。除圆环形状外还可以将承载件设计成环段。这种环段可以例如延伸120°至180°的角。这些环段也可以任意分布在空间内，例如（类似于具有相互叠置的环件的实施例）沿竖向叠置地设置在重叠的水平面内，其中它们沿周向相互错开。也可以考虑在其他一些平面内的其他的空间分布等。最后，每个承载件也可以具有两维或三维弯曲的空间形状，亦即按“样条/仿样（Spline）”的形式弯曲。

一种特别优选的实施方式提出，环件或环段同心叠置，亦即，它们重叠设置在平行的水平面内，其中它们可绕一公共的转动轴线转动。但是也可以考虑，它们全部在同一个水平面内同心嵌套，亦即例如在采用六个环件时它们同心嵌套。这里环件也可以绕一公共的中心转动轴线转动。也可以考虑将这两种构造方案这样组合，使环件或环段沿竖向和径向彼此错开，从而例如得到一种从上向下分级的结构。

对于开头所述的具有一个可动引导所有支架的公共的圆环轨道的已知六足设备，另一技术问题在于，使每个支架与自己的驱动单元、亦即自己的驱动电机相连接，所述电机连同支架一起运动。也就是说，不仅支架沿圆环轨道运动，其驱动电机也沿圆环轨道运动，该驱动电机例如通过齿轮机构与相应的圆环轨道齿啮合。因为每个驱动电机与一连接导线连接，所以在原则上可能的接纳件的360°转动中，亦即当所有支架在圆形轨道上行驶360°时，会造成导线的缠绕。也就是说，360°转动仅受限制地是可能的。为了克服这一点，本发明一种特别有利的改进方案提出，每个可动的承载件或每个可动的支架都能单独地通过自己的、位置固定的驱动单元而运动，或者两个承载件或支架相互这样运动耦合、特别是通过一优选可切换的传动装置运动耦合成，能通过一公共的、位置固定的驱动单元而使之运动。也就是说在本发明的六足设备中，驱动单元、例如驱动电机或伺服电机是位置固定的，因此是不能运动的。它以适当的方式与可动的承载件或可动的支架相联接，对此下面还要加以说明。然而它与任意复杂的支架运动或承载件运动无关地位置固定，亦即不跟随运动。由此，可以在无导线缠绕危险的情况下实现任意的运动。特别是对于具有六个环形轨道、例如嵌套或叠置的圆环轨道的本发明六足设备的实施方案，这一点是特别有利的。因为这种结构实现了六足设备或接纳件的360°转动，其中在本发明的六足设备中可以在无电缆缠绕危险的情况下进行无限多个360°转动。

这里可以考虑两种不同的方案。按照第一种方案，每个承载件或每个支架可单独通过自己的驱动单元，亦即自己的电机而运动。也就是说在这种情况下设有六个位置固定的驱动电机。而按照第二种方案也可以考虑，两个承载件或两个支架这样相互运动耦合，使得可通过一个公共的位置固定的驱动单元使之运动。在这种情况下，只设置三个伺服电机，其中每一个伺服电机分别使两个承载件或支架运动。运动耦合例如可以通过一中间连接的传动装置实现，该传动装置例如也可以是可切换的，以便当希望承载件或支架单独运动时使之能在运动上脱耦。传动装置可以是这样的，使承载件或支架可以反向或同向运动。

为了能够进行承载件运动，按照本发明一种改进方案，每个可动的承载件具有齿，通过位置固定的驱动单元、即位置固定的电机驱动的输出元件与所述齿啮合。这个输出元件可以例如是一小齿轮或主轴/螺杆，其中电机或者直接与该小齿轮或主轴连接，或者例如通过一柔性驱动轴与之连接并设置在外部。代替小齿轮或主轴也可以考虑皮带或链传动装置，亦即每个可动的承载件例如被一皮带，在这里是齿形带包围，它通过位置固定的电机驱动。也就是说，运动耦合例如可以直接地通过小齿轮或主轴实现或间接地通过皮带或链条实现。

本发明一合理的改进方案最后提出，对于同心叠置的环件或环段，齿设置在外侧或内侧。根据驱动单元、亦即伺服电机是位于同心环件或环段结构的外部还是内部。对于位于一个水平面内的环件或环段的情况，所述齿优选位于下侧。因此伺服电机也位于这个区域内。如果承载件具有非圆的形状，例如对于椭圆形的或任意空间曲线描述的承载件，那么在采用皮带传动的情况下实现了其绕一中心轴线的转动，其中皮带在外侧包围承载件。

因为支架可以沿承载件运动，那么合理地利用一沿该承载件的与电机联接的牵引单元使该承载件运动。这种牵引单元也可以是皮带或链条，它例如设置在空心承载件的内部。在这种情况下可动的支架例如设计成滑块，它通过滚子、其他滚动支承件或滑动支承件在承载件上可动地引导并通过合适的联接装置与皮带或链条连接。

为了确保承载件的可动性，本发明还提出，可动的承载件，特别是环件或环段，通过支承装置支承在一个或多个固定不动的构件上，或者它们通过设置在它们之间的支承装置相对彼此可动地支承。这里，原则上可以考虑所有可能的支承方式，只要它们允许各个承载件的单独运动。可以采用球支承件、滚子支承件、滑动支承件、空气支承件、磁力支承件等作为支承装置，它们根据承载件如何相对彼此可动地支承而被设计。

按照本发明的第一变型方案，可动的承载件，特别是环件或环段可以分别具有支承臂，其中所有支承臂都通过支承装置支承在一公共的中心支承座上。如果例如承载件是环件，那么每个环件具有一个向内朝向圆心延伸的支承臂，这里例如六个环件的所有支承臂都通过合适的滚动支承装置支承在一公共的中心支承座上。环件的圆形形状并不是前提条件。相反这种支承方式原则上可以用于所有的承载件形式。这里，承载件可以设置在不同的水平面内，例如沿竖向看相互叠置的水平面内。但是也可以考虑，将这种中心支承座用在位于一个公共水平面内的环承载件中，其中支承臂相应地设计成呈角度的，以便将它们引到中心支承座。

对于具有同心同径的环件的六足设备实施方式，存在这样的可能性，即作为另外的备选支承方案环件以其外侧通过相应的在支承座一侧的支承装置支承在至少三个支承座上。这些环件相互叠置，在环件结构的径向内部或外部有三个等距分布的支承座连同相应的支承装置，环件在所述支承装置上滚动。由此还可以实现简单的支承。备选地，这里还存在这样的可能性，即支承装置也安装在各个环件之间，例如形式为具有任何滚体形式的轴向支承圈。

最后，合理地设有一公共的控制所有驱动单元的控制装置，它通过相应承载件的运动或通过支架本身的运动实现了各个支架的高精度定位，从而能够设定出希望的接纳件姿态。但是在这里应该指出，特别是对于具有沿竖向叠置的环件的六足设备构造方案，原则上也可以具有环件的手动运动可能性，只要它们是可运动的即可；或者支架的手动运动可能性，只要它们可以沿圆环运动即可，以便进行位置/姿态调整。

附图说明

本发明的其他优点，特征和细节由下面介绍的实施例以及借助于附图得到。附图中：

图1示出本发明第一实施方式的六足设备的透视图。

图2示出图1中的六足设备的侧视图。

图3示出图1中的六足设备的俯视图。

图4示出一用来表示各个承载件的支承的局部视图。

图5示出一用来表示支架在承载件上的布置结构的局部视图。

图6示出用来表示各个承载件的驱动机构的局部视图。

图7-9示出接纳件在不同位置/姿态的图1中的六足设备的不同视图。

图10示出第二实施方式的六足设备的透视图，其带有分别成对地运动连接的承载件。

图11示出本发明的第三种实施方式的六足设备的透视图，其带有皮带传动装置。

图12示出图11中的六足设备的俯视图。

图13示出图11中的六足设备的侧视图。

图14示出按本发明另一种实施方式的环形承载件的可能支承方案的局部视图。

图15示出本发明的六足设备的第四实施方式的透视图，其带有位于内部的驱动装置。

图16示出图15中的六足设备的剖视图。

图17示出图15中的六足设备的俯视图，其被剖开以示出内部的驱动装置。

图18示出本发明的六足设备的第五实施方式的原理图，其具有同心设置的、在一水平面内相互嵌套的承载件。

图19示出本发明第六实施方式的六足设备的原理图，其具有以任意轨迹廓形描述的承载件。

图20示出本发明第七实施方式的六足设备的原理图，其具有曲柄式支承的承载件，该承载件沿轴向相互错开并在空间内形成倾斜的轨迹。

图21示出图20中的六足设备的侧视图。

具体实施方式

图1示出第一实施方式的本发明六足设备1，它包括一圆柱形的外壳体2，在所示实施例中在该壳体中以可绕一公共的转动轴线转动的方式接纳有总共六个单独的承载件3（特别是见图4）。承载件3设计成环件，它们沿竖向相互重叠地设置在平行的水平面内。这些承载件以可转动地支承的方式被接纳在一例如环形的下部的底板4和一上盖圈5之间。为此，在底板4与相邻的承载件3之间、在各个承载件3之间以及在上部的承载件3与盖圈5之间设有支承装置6，在所示的实施例中该支承装置的形式是以滚动支承件7（轴向支承件）。由此使每个承载件3都能单独地相对于相邻的承载件和/或相对于相邻的板件转动。

每个承载件3都固定连接有一支架8，使得支架在承载件3转动时沿一圆形轨道与承载件一起运动。该支架在横截面中观察是L形的，它具有一内部的固定段9（见图5），支架通过所述的固定段利用固定螺钉10与相应的承载件3连接。上方的横向或水平部段11位于上部的盖圈5上方，亦即以一间隙超出该盖圈。在每一个支架8部段11上都设有一铰接装置12，其在所示的例子中是一球铰装置，杆13分别铰接地接纳在所述铰接装置中。每个杆13又以其上端部铰接支承在一接纳件15上的铰接装置14中，在该接纳件上可以设置任意的待通过六足设备1调整的物品（例如工具等），这里也示例性地表示一球铰装置。这里应指出的是，当然也可以采用任何其他的、允许在空间中的自由可动性的铰接连接来取代所示的球铰。

为了使各个承载件3、进而使各个支架8能单独地绕中心转动轴线运动，给每个单个的承载件3配设一单独的、形式为伺服电机17的驱动单元16。伺服电机17（例如见图1）位置固定地设置在圆柱形的壳体2上。也就是说，当为调整接纳件15的位置/姿态而使支架8运动时，伺服电机不运动。为此，伺服电机17分别通过一输出小齿轮18和一中间齿轮19与相应承载件3的外齿20啮合，见图6。由该图可以看到，每个承载件3都具有外齿，相应伺服电机17的中间齿轮19分别与相应的外齿啮合。由此可以高精度地调整承载件位置并借助调整支架位置，由此改变所联接的杆13的相应空间位置，由此又改变所联接的接纳件15的空间位置/姿态。

本发明的六足设备1使得能够用其六个独立的驱动单元16控制总共七个自由度。一方面，接纳件15可以在水平面中相对X轴移动并有限地绕X轴转动。同样，接纳件15也可以在该水平面内相对Y轴移动并有限地绕Y轴转动。此外接纳件15也可以相对竖向的Z轴移动，但是由于驱动单元16的位置固定的布置、亦即驱动单元不运动并且其中由于其导线18不能缠绕，接纳件可以无限制地绕该与接纳件有关的Z轴（它和平面形接纳件15垂直相交）转动。但是，此外接纳件15还可以绕六足设备的中心竖向Z轴，亦即全部承载件3绕其转动的Z轴，常常可无限地转动。也就是说，绕两个不同的Z轴的两个不受限制的360°转动，也就是说一方面是绕与接纳件有关的Z轴的无限转动、另一方面是绕六足设备固有的中心Z轴的无限转动。因为驱动单元不运动、因此也不会造成导线18的缠绕，所以上述两种转动可以仅仅通过六个驱动单元不受限制地实现。但并不是在接纳件15的所有可能位置/姿态中都能实现接纳件15绕自身的Z轴的完整转动，这是因为六个支架8的行程限制给它们确立了界限。但是如果接纳件15不是严重地翻转而偏离水平面，那么便可以毫无困难地无限制地实现360°转动。而在接纳件15的任何位置/姿态中都能实现绕六足设备的中心转动轴线的转动，这是因为所有六个支架8都以相同的运动轨迹运动，也就是说，所有承载件3都均匀地以相同的速度或加速度运动。

图7-9示出六足设备1的接纳件15的不同的位置/姿态举例。在图7中相邻支承在接纳件15的相应铰接装置上的两个杆13的两个支架8分别相向行驶，这里在所示例子中三个支架对基本上是等距地彼此间隔开，因此接纳件15基本上处在一水平的位置/姿态。

仅通过使在图7中于前面示出的两个支架8反方向行驶，使接纳件15离开该水平的位置/姿态达到图8所示的、强烈倾斜的位置/姿态，使得最终接近得到分别包括三个支架8的两个组，如图8清楚表示的那样。

但是为了使接纳件15能够重新略微抬起，能够将其重新调整到涉及其自身的扁平平面的空间位置/姿态，使得在图8左边示出的三个支架8中的两个基于图8向右行驶，如图9中所示。由此在接纳件平面偏移的情况下实现找平。由这些少数几个例子可以看到，在使用本发明六足设备的情况下可以调整到支架15的任何空间位置/姿态。通过一仅在图7中示例性表示的公共控制装置33对驱动单元16的控制，能实现进行整体的移动或转动运动以及所述的360°转动，特别是接纳件15绕中心转动轴线的无限制的转动。

图10表示另一本发明六足设备，其中在可能情况下对相同的构件采用相同的附图标记。图10中的六足设备1基本上相当于图1至9中的六足设备1的结构。但是这里仅仅设置三个形式为伺服电机17的驱动单元16，这里通过每个伺服电机17可以驱动两个承载件3。为此在每个伺服电机17和两个联接的承载件3之间设有一未详细示出的可切换的传动装置，该传动装置可以通过控制装置33（见图7，显然在每种实施方式中都设有这样的控制装置）单独控制。这种可切换的传动装置一方面允许两个联接在一起的承载件被同时驱动以运动，也就是说，这两个联接在一起的承载件可以同时同向或反向地运动。此外，传动装置也可以设计成这样被切换，在需要时将一个承载件脱开并且只有另外的承载件能在伺服电机17的作用下向任意方向运动或者反之。利用这种方案可以节省电机，其中特别是当通过可切换的传动装置也可以单独驱动各个承载件时提供与按图1的实施方式相同的调整可能性，但是稍微被放慢。原则上当然也可以考虑，例如通过一个伺服电机17操纵三个承载件3，从而只要用两个伺服电机17就够了。

图11-13示出本发明六足设备1的另一种实施方式。它同样包括六个独立的承载件3，在承载件上在承载件内侧上又分别设有一个支架8，该支架基本上相当于第一实施例的支架8。这里承载件3也设计成环件。这里铰接装置12设计成万向节，铰接装置14同样设置在接纳件15上，这里在所示实施例中在一公共的铰接装置14上或者点上设有两个杆13（分别设计成双柱件）。

在所示实施例中，六个承载件3转动支承在总共三个支承座34上，这三个支承座分别具有多个滚子21，在所示实施例中为总个六个滚子21。支承座34等距设置在承载件3的外侧区域内，它们相互错开120°设置在六足设备壳体2上（它也可能是机架等）。各个承载件3分别转动支承在滚子21上，为此承载件3具有一相应的外轮廓，使得它们可以在滚子21上滚动。在任何情况下通过这种“三点支承”可以实现每个承载件3的完全的转动支承。

为了驱动各个承载件3，它又能分别单独地被驱动并由此使各个支架8沿一圆形轨道移位，又设有总共六个单独的形式为伺服电机17的驱动单元16。这些驱动单元又位置固定地设置在壳体2上。在所示例子中，承载件驱动分别通过一在外部包围相应承载件3的皮带22进行。因为承载件3相互重叠设置、进而设置在不同的水平面内，所以伺服电机17也沿竖向错开地设置（参见按图1-9的结构1和按图10的结构2）。由此，相应的皮带22也必然在不同的水平面内运转。因为这里伺服电机17也是位置固定的，所以实现了任意的360°转动而不必顾虑导线缠绕的危险（当然每个伺服电机17通过合适的连接线与已经介绍过的控制装置等连接）。每个皮带22可以设计成齿形带，这里相应承载件3的外表面也可以具有齿。但是也可以考虑，皮带以及承载件外侧是无特定成型的。

图14以原理图示出各承载件3的另外的可能实施方式和可能支承方案，这些方案在如图11-13所示的具有带传动装置的六足设备中是可能的，但是也可以用在其他类型的六足设备中。在所示例子中，每个承载件3具有一向内取向的支承臂23，其中所有支承臂都终止于环件的中央并通过合适的支承装置、如滚动支承件、滚子等支承在一公共的中心支承座24上。为此每个支承臂具有一合适的支承通孔，该支承通孔本身例如构成滚动支承件的外圈或者在这个通孔中缩装（einschrumpfen）这种外圈或滚动支承件本身。在任何情况下，通过这些内部的支承座提供简单的转动支承。另外，在每个支承臂上设有分别用于一单独的、这里没有详细画出的支架8的固定接纳部25。也就是说，它可以与相应的环形承载件3以不能相对转动的方式连接。当然也可以由图1的第一种实施方式中的齿轮传动来取代皮带传动。

图15-17表示本发明六足设备1的另一种实施方式，这里不同于此前描述的实施例，驱动单元16设置在内部，因此从内部驱动各个承载件3。这里也设有一个六足设备壳体2以及六个承载件3。每个承载件3通过合适的支承装置6、例如轴向球支承件可转动地设置在由单独的位置固定的支承圈26组成的内部结构上。也就是说，支承圈26形成一位置固定的内支承结构或承载结构，各个承载件3通过支承装置6、亦即轴向支承圈被以转动支承的方式接纳在该支承结构或承载结构上。在所示实施例中，在内部的由支承圈26形成的支承结构上设有六个形式为单个的伺服电机17的驱动单元16。每个支承圈26具有一缺口27，每个伺服电机17的输出小齿轮32穿过此缺口并通过在所示例子2中的中间齿轮19与各承载件3的内齿20啮合（见图16，这里由于是剖视图将各个所示的上面的零件“拆散”表示）。可以看到，伺服电机17设置在不同的高度位置上，使得可以调整出关于齿连接的不同的水平面。通过这种方式实现了，由设置在机架2内部的、包括六个伺服电机17的不运动的驱动装置能够单独地使每个承载件3运动。

在每个承载件3的外侧上还分别以不能相对转动的方式设有一支架8，对此（见按图17的剖视图）在每个承载件3上设有一径向向外伸出的突起28，在所述突起上固定相应的支架8。因此，在运行时支架8沿环形结构的外周运动。

由于伺服电机17位置固定地设置并且每个支架8固定在独立的承载件3上，在最高程度的灵活定位可能性的同时还提供了无限制的360°转动。

图18以原理图表示本发明六足设备1的另一种实施方式。在这种实施方式中，同样设有六个设计成环件的承载件3，但是它们从外向内半径减小并同心地嵌套设置在一个水平面内。接纳件15同样通过其六个牵杆或杆13分别以已描述的方式与一承载件3铰接连接，其中这里由于这种径向的结构而使牵杆13必然具有不同的长度。承载件3也同样可以单独地绕中心的转动中心线运动，为此同样设有六个独立的位置固定的形式为伺服电机17的驱动单元16。在所示例子中，这些驱动单元设置在承载件3的平面下方，因此看不到。例如，每个承载件3在其下侧上具有齿，伺服电机17与所述齿共同作用，这种共同作用既可以直接通过输出小齿轮进行也可以通过中间齿轮进行，或者例如通过柔性驱动轴进行，使得各个伺服电机17也可以设置在承载件结构的侧面，这种结构有时出于空间原因是必须的。

图19以原理图的形式示出本发明六足设备1的一个实施例，其中同样设有六个单独的承载件3。但是这里它们描述一种任意的非对称结构，其中在所示例子中各个承载件3的基本轮廓就此而言是相同的，但是承载件3的大小不同。它们例如相互嵌套地设置在同一水平面内。每个承载件3设计成确定一封闭轨迹的导轨，但是它不同于前面所述的实施方式是位置固定的。使接纳件15通过其牵杆13与相应的承载件3连接的各个支架8在这种实施方式中是可沿固定的承载件3运动的。为了这个目的，支架8设计成滑块或小车，该滑块或小车沿承载件上侧行驶，亦即承载件3规确了运动轨迹。为了使支架8能够运动，承载件3设计成空心型材，使得单独的牵引单元、例如皮带或链条可以在每个承载件3内运行。图19以局部放大图示出一原理图。也就是说，牵引单元35在承载件3内部工作，但是为了与形式为伺服电机的驱动单元（这里未详细画出）连接而可以在一位置处从承载件3移出。但是，电机也可以以输出小齿轮嵌入导轨内并作用在链条上。支架8本身设计成滑块或小车并通过一连接轴销29等在牵引单元35内连接。如果牵引单元35在承载件3中运动，那么通过滚动支承件或滑动支承件等可动支承在承载件上的支架8必然沿承载件3运动。

由于在所示实施例19中——当然它在承载件形式方面没有任何限制、而是可考虑任意的承载件廓形——承载件3具有一与圆形轨道不同的轮廓，必然得到由轨道几何结构引起的、完全不同的调整可能性。

图20和21以原理图形式示出本发明六足设备1的另一实施例。这里每个承载件3都设计成长形的牵杆，这些牵杆可以分别绕一独立的转动轴线30转动。在所示例子中，转动轴线30相互错开设置，它们例如都位于相同的半径上并且相互间隔60°地等距设置。对于每个承载件3都形成它的运动轨迹31，即一圆形轨迹。相应的支架8位于承载件3的相应端部上，在所述支架上固定有通向接纳件15的相应牵杆13。现在，为了调整接纳件15通过未详细画出的驱动单元、这里也是伺服电机，使各个承载件3绕其相应的转动轴线30偏转到任意的位置，因此造成相应的支架8必然运动、由此牵杆13必然运动。

虽然存在这样的可能性，即牵杆形的承载件3分别在一水平面内运动，其中各个水平面最好沿竖向彼此错开，由此承载件3不会相互碰撞，但是在如图21所示的实施例中规定，承载件3在空间中倾斜设置，从而得到同样在空间中倾斜的轨迹或运动平面。也就是说，在承载件3进行360°转动的情况下引起升降运动。

虽然图20和21描述了转动轴线30的等距对称布置方式，但当然也可以考虑使它们以不同的方式分布在空间中。还可以考虑，为了进一步提高调整灵活性附加地使支架8能沿承载件3运动。

最后还应该明确，承载件也可以设计成环段或扇形段而不是环件。例如一扇形段可以描述120°或180°。这样的扇形段可以像在图1的实施方式中那样沿竖向叠置，但是绕转动中心线相互错开地放置。相应地，各个伺服电机17也错开设置。这种构造方案同样允许接纳件调整，但是当然不能360°转动。

本发明的六脚装置的不同实施方式（当然绝不局限于所示的实施例）都允许接纳件15的高精密和高灵活性定位。在接纳件15上可以安装任何仪器。它可以是小仪器和最小仪器，例如在医药技术中应用的手术装置或工作装置，或者在加工技术中应用的工具或工件架，直至大型结构，如望远镜或卫星天线或模拟器、如飞行器模拟器、直升飞机模拟器或机动车模拟器。因此可以应用在需要在六个自由度上——利用本发明六足设备甚至在七个自由度上——运动并且需要特别是任意数量的360°转动的任意地方。

Claims

1.一种六足设备，包括一优选是板状的接纳件，在该接纳件上设置有至少五个、优选六个在独立的铰接装置中支承的杆，其中每个杆的另一个端部都铰接设置在一支架上，所有支架都能沿运动轨迹运动，其特征为：每个支架（8）设置在一单独的承载件（3）上，其中，或者是相应的支架（8）能沿相应的承载件（3）运动或者是相应的承载件（3）能连同设置在其上的支架（8）一起运动，其中承载件（3）是环件或环段或者具有确定封闭或开放的运动轨迹的二维或三维弯曲的空间形状。

2.按权利要求1的六足设备，其特征为：承载件（3）设置在相同的水平面内，或者设置在平行的水平面内，或者相对倾斜地设置。

3.按权利要求1或2的六足设备，其特征为：环件或环段同心叠置或同心嵌套，或者环件或环段沿竖向和径向相互错开设置。

4.一种六足设备，包括一优选是板状的接纳件，在该接纳件上设置有至少五个、优选六个在独立的铰接装置中支承的杆，其中每个杆的另一个端部都铰接设置在一支架上，所有支架都能沿运动轨迹运动，其特征为：每个支架（8）设置在一单独的承载件（3）上，其中，或者是相应的支架（8）能沿相应的承载件（3）运动，或者是相应的承载件（3）能连同设置在其上的支架（8）一起运动，其中承载件（3）是曲柄状转动支承的牵杆，其中，牵杆被转动支承成能绕一公共的转动轴线（30）转动或绕单独的、相互错开的转动轴线转动。

5.按上述权利要求之任一项的六足设备，其特征为：每个可动的承载件（3）或每个可动的支架（8）都能单独地通过自己的、位置固定的驱动单元（16）而运动，或者两个承载件（3）或支架（8）——特别是通过一优选可切换的传动装置——相互运动耦合成，能通过一公共的、位置固定的驱动单元（16）而使之运动。

6.按权利要求5的六足设备，其特征为：每个可动的承载件（3）具有齿（20），通过位置固定的电机（17）驱动的输出元件（18、19、22）与所述齿啮合。

7.按权利要求6的六足设备，其特征为：对于同心叠置的环件或环段所述齿（20）设置在外侧或内侧，对于在一个或多个不同的、必要时倾斜的水平面内设置的环件或环段所述齿（20）设置在下侧。

8.按权利要求7的六足设备，其特征为：通过沿承载件（3）被引导的牵引单元（28）能使可动的支架（8）运动，所述牵引单元与电机联接。

9.按权利要求8的六足设备，其特征为：可动的支架（8）设计成滑块。

10.按权利要求1至7之任一项的六足设备，其特征为：可动的承载件（3）——特别是环件或环段——通过支承装置（6）支承在一个或多个固定不动的构件上，或者可动的承载件（3）——特别是环件或环段——通过设置在它们之间的支承装置（6）支承。

11.按权利要求10的六足设备，其特征为：可动的承载件（3）——特别是环件或环段——分别具有支承臂（23），其中所有支承臂（23）都通过支承装置支承在一公共的中心支承座（24）上。

12.按权利要求10的六足设备，其特征为：同心的、直径相同的环件以其外侧通过相应的在支承座侧的支承装置支承在至少三个支承座（24）上。

13.按上述权利要求之任一项的六足设备，其特征服：设有一公共的控制所有驱动单元（16）的控制装置（19）。