CN104575228A - 一种运动不确定的连杆机构实验台 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种运动不确定的连杆机构实验台,试验台整体如图1所示。第一连杆、第二连杆、第三连杆与第四连杆依次以铰链相连接,第一连杆通过联轴器与第一受控电机相连接,由第一受控电机驱动,第四连杆通过可伸缩十字万向联轴器及齿轮与第二个受控电机相连接,由第二受控电机驱动,其中,A点固定,E点在滑块上,滑块E可以在导轨上做往复运动;第一电机和第二电机的转速及转角由第一光学编码器和第二光学编码器测出,通过控制单元MPU控制第一电机和第二电机的转动和停止,并调整两个电机的相位差,实现原动件输入的控制,以较低的成本和简单的结构应用与于教学以及产生随机运动的研究。
Description
技术领域:
本发明涉及一种运动不确定的连杆机构实验台,属于机械原理技术领域。
背景技术:
常规的平面连杆机构包括平面四连杆机构:曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构以及它们的演化形式和多连杆机构,它不仅用在众多工农业机械和工程机械中得到广泛应用,而且在诸如人造卫星太阳能板的展开机构,机械手的传动机构,人体假肢等方面都有应用。
因此在机械原理、设计等教学中视为重点内容,且所有的连杆机构都需具有确定的运动,以满足一定运动规律和运动轨迹的设计要求。但是已形成的产品具有拆装不便、结构复杂、难于理解等缺点,因而具有成本低、结构简单、便于实现平面连杆机构部确定运动演示及讲解的运动不确定的连杆机构实验台在机械教学试验中的有着重要作用。
发明内容:
本发明要解决的技术问题是提供一种能够实现平面连杆机构不确定运动的演示的实验台,并通过控制实现由不确定到确定的运动。本发明采用以下技术方案解决上述技术问题:第一连杆、第二连杆、第三连杆与第四连杆依次以铰链相连接,第一连杆通过联轴器与第一受控电机相连接,由第一受控电机驱动,第四连杆通过可伸缩十字万向联轴器及齿轮与第二个受控电机相连接,由第二受控电机驱动,其中,A点固定,E点在滑块上,滑块E可以在导轨上做往复运动;第一电机和第二电机的转速及转角由第一光学编码器和第二光学编码器测出,通过控制单元MPU控制第一电机和第二电机的转动和停止,并调整两个电机的相位差,实现原动件输入的控制。本发明运动不确定的连杆机构实验台的连杆机构其原动件数小于机构的自由度数,在运动过程无确定的运动规律 和轨迹,结合第三电机带动丝杆将滑块固定,使该连杆机构具有确定的运功,以较低的成本和简单的结构应用与于教学以及产生随机运动的研究。
附图说明
图1:运动不确定的连杆机构实验台的结构示意图。
图2:运动不确定的连杆机构实验台的机构原理图。
图3:运动不确定的连杆机构实验台的工作原理图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
本发明的第一连杆18、第二连杆17、第三连杆14与第四连杆15依次以铰链相连接,第一连杆18通过联轴器由两轴承座19、21支撑的第一轴20与第一受控电机22相连接,由第一电机22驱动,第三连杆14通过可伸缩十字万向联轴器9、齿轮3、4、7,由轴承座2、8支撑与第二个受控电机1相连接,由第二电机1驱动,其中,A点固定,E点在滑块16上,滑块16可以沿导轨11做往复运动;第一受控电机22和第二受控电机1的转速及转角由第一光学编码器23和第二光学编码器6测出,通过控制单元MPU控制第一电机22和第二电机1的转动和停止,并调整两个电机的相位差,实现原动件输入的控制。
如图1所示,第一受控电机22和第二受控电机1分别驱动第一连杆18和第四连杆15,第一连杆18和第三连杆14的转速可以分别独立控制,滑块16可以左右移动,第三电机10可由丝杆驱动平台12,平台12可由螺栓13与滑块16固连;当滑块16与平台12分离,第一连杆18与第四连杆15分别由第一电机22与第二电机1驱动时,该机构的原动件数少于自由度数,第二连杆17、第四连杆14及滑块16的运动不确定;当第三电机10驱动平台12将滑块16固定时,第一连杆18与第四连杆15分别由第一电机22与第二电机1驱动,该机构 的原动件数等于自由度数,第二连杆17与第三连杆14以一定的规律运动,控制断开第一电机22或第二电机1,机构又将进行不确定的运动。
Claims (2)
1.本发明涉及一种运动不确定的连杆机构实验台,试验台整体如图1所示。第一连杆、第二连杆、第三连杆与第四连杆依次以铰链相连接,第一连杆通过联轴器与第一受控电机相连接,由第一受控电机驱动,第四连杆通过可伸缩十字万向联轴器及齿轮与第二个受控电机相连接,由第二受控电机驱动,其中,A点固定,E点在滑块上,滑块E可以在导轨上做往复运动;第一电机和第二电机的转速及转角由第一光学编码器和第二光学编码器测出,通过控制单元MPU控制第一电机和第二电机的转动和停止,并调整两个电机的相位差,实现原动件输入的控制。
2.根据权利要求1所述的一种运动不确定的连杆机构实验台,本发明运动不确定的连杆机构实验台的连杆机构其原动件数小于机构的自由度数,在运动过程无确定的运动规律和轨迹,结合第三电机带动丝杆将滑块固定,使该连杆机构具有确定的运功,以较低的成本和简单的结构应用与于教学以及产生随机运动的研究。
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