CN107053144B - 一种六自由度平台结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种六自由度平台结构，包括上平台和下平台，在所述上平台与下平台之间设置有电动缸驱动组，所述电动缸驱动组根据外部控制指令驱动所述上平台处于预定位置，所述电动缸驱动组包括沿圆周方向均布的至少三组电动缸驱动件；其中，所述电动缸驱动件包括两个呈相交状态设置的电动缸，所述两个电动缸的推杆顶端呈相交状态铰接于上平台，所述两个电动缸的底端呈分离状态铰接于下平台。本发明所述的六自由度平台结构中，所述上平台获得了更稳定的支撑结构，因此可满足更大的负载需求；同时，因消除了电动缸驱动件与上平台的运动干涉因素，使得上平台得以达到完全垂直于下平台所在平面的位置，大大拓宽了本发明所述平台结构的适用范围。

Description

一种六自由度平台结构

技术领域

本发明涉及一种平台结构，尤其涉及一种六自由度平台结构。

背景技术

现有技术中的平台结构，多是包括上平台和下平台，并且，通过在上平台和下平台之间设置的连接机构来实现下平台对上平台的支撑。

对于上平台具备角度调节功能的平台结构而言，还可在连接机构中设置多个电动缸，通过对不同电动缸内的推杆伸出长度的控制而达到调节上平台倾斜角度的目的。

但是，由于现有技术中设置的各电动缸是分别独立的连接于上平台和下平台之间，此种支撑结构无法满足大负载的负荷要求；另外，由于各电动缸的自身结构特点(端部与上平台或下平台干涉)，导致上平台无法实现完全处于与下平台相互垂直的状态，这也就限制了该平台结构的应用场合。

发明内容

本发明针对现有技术的弊端，提供一种六自由度平台结构。

本发明所述的六自由度平台结构，包括上平台和下平台，在所述上平台与下平台之间设置有电动缸驱动组，所述电动缸驱动组根据外部控制指令驱动所述上平台处于预定位置，所述电动缸驱动组包括沿圆周方向均布的至少三组电动缸驱动件；

其中，所述电动缸驱动件包括两个呈相交状态设置的电动缸，所述两个电动缸的推杆顶端呈相交状态铰接于上平台，所述两个电动缸的底端呈分离状态铰接于下平台。

本发明所述的六自由度平台结构中，所述上平台的下表面均布有与所述电动缸驱动件数量相同的上铰链座；

所述两个电动缸的推杆顶端呈相交状态铰接于所述上铰链座。

本发明所述的六自由度平台结构中，所述下平台的上表面均布有与所述电动缸驱动件数量相同的下铰链座，且所述下铰链座与所述上铰链座呈交叉设置；

所述两个电动缸的底端分别铰接于两个下铰链座上，且该两个下铰链座对称设置于该两个电动缸的推杆顶端铰接的上铰链座的两侧。

本发明所述的六自由度平台结构中，所述下铰链座包括三个固定设置于下平台的上表面上的铰链台体，在相邻的两个铰链台体之间设置有铰链轴；

所述相邻的两组电动缸驱动件中的相邻的两个电动缸的底端分别铰接于相邻的两个铰链台体之间的铰链轴上。

本发明所述的六自由度平台结构中，还包括底板，所述底板固定设置于所述下平台的上表面；

所述三个铰链台体固定设置于所述底板的上表面。

本发明所述的六自由度平台结构中，所述上铰链座包括设置于上平台下表面的底座；

所述底座的两端和中央分别向下凸伸形成台座，在左端部的台座与中央的台座之间设置有左铰链轴，在右端部的台座与中央的台座之间设置有右铰链轴；

所述电动缸驱动件的两个电动缸的推杆顶端分别铰接于所述左铰链轴和右铰链轴。

本发明所述的六自由度平台结构中，所述左铰链轴与所述右铰链轴呈预定角度交叉设置。进一步的，所述左铰链轴与所述右铰链轴的预定角度为6度至10度之间。优选的，所述左铰链轴与所述右铰链轴的预定角度为8度。

本发明所述的六自由度平台结构中，所述底座位于左端部的台座与中央的台座之间设置有左凹槽；

所述底座位于右端部的台座与中央的台座之间设置有右凹槽。

本发明所述的六自由度平台结构中，所述上平台获得了更稳定的支撑结构，因此可满足更大的负载需求；同时，因消除了电动缸驱动件中两个电动缸的推杆顶端与上平台的运动干涉因素，使得上平台得以达到完全垂直于下平台所在平面的位置，大大拓宽了本发明所述平台结构的适用范围。

附图说明

图1为本发明所述六自由度平台结构的示意图；

图2为本发明所述六自由度平台结构的另一示意图；

图3为本发明所述六自由度平台结构中的下铰链座的结构示意图；

图4为本发明所述六自由度平台结构中的上铰链座的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

如图1、图2所示，本发明所述的六自由度平台结构，包括上平台1和下平台2，在所述上平台1与下平台2之间设置有电动缸驱动组3，所述上平台1在所述电动缸驱动组3的支撑和驱动下运动，且所述电动缸驱动组3根据外部控制指令驱动所述上平台1处于预定位置。

本发明中，所述电动缸驱动组3包括沿圆周方向均布的至少三组电动缸驱动件(本实施例中以设置三组电动缸驱动件为例进行说明，即电动缸驱动件31、电动缸驱动件32、电动缸驱动件33)。具体来说，所述电动缸驱动件31(各电动缸驱动件结构相同，在本实施例中以电动缸驱动件31为例进行说明)包括两个呈相交状态设置的电动缸311、312，所述两个电动缸311、312的推杆顶端3111、3121呈相交状态铰接于上平台1，所述两个电动缸311、312的底端3112、3122呈分离状态铰接于下平台2。

本发明通过将每组电动缸驱动件中的两个电动缸的推杆顶端呈相交状态铰接于上平台的同一位置，再将这两个电动缸的底端呈分离状态铰接于下平台，使得这两个电动缸对于上平台呈现为三角支撑状态，因此可大大增强对上平台的支撑力度，保证了上平台负载运动后的整体稳定性，并进而能够提高控制精度。

本发明所述的六自由度平台结构中，所述上平台1的下表面均布有与所述电动缸驱动件数量相同的上铰链座(即如图1所示的上铰链座41、42、43)；所述各电动缸驱动件中的两个电动缸的推杆顶端呈相交状态铰接于所述上铰链座，即图1中所示的推杆顶端3111和推杆顶端3121铰接于同一上铰链座41上，由于电动缸31和电动缸32的底端是呈分离状态分布的，因此，所述推杆顶端3111和推杆顶端3121呈现为相交状态。

如图2所示，所述下平台2的上表面均布有与所述电动缸驱动件数量相同的下铰链座(即下铰链座51、52、53)，且各所述下铰链座与各所述上铰链座呈交叉设置，也就是说，若将各上铰链座41、42、43投影至下平台2后，各上铰链座41、42、43在圆周方向上彼此相差120度，而均布于下平台2的上表面的各下铰链座也是在圆周方向上彼此相差120度，那么，对于各下铰链座和各上铰链座在下平台上的投影而言，各下铰链座与各上铰链座是呈交叉设置的，即在相邻的两个下铰链座之间有一个上铰链座的投影，而且，该上铰链座的投影以位于两个对应的下铰链座之间正中的位置为最佳。

仍以两个呈相交状态设置的电动缸311、312为例，所述两个电动缸311、312的底端3112、3122分别铰接于两个下铰链座51、53上，且该两个下铰链座51、53对称设置于该两个电动缸311、312的推杆顶端3111、3121铰接的上铰链座41的两侧，也即前述的上铰链座41的投影位于两个对应的下铰链座311、312之间正中的位置。

如图3所示，本发明所述的六自由度平台结构中，所述下铰链座51(以下铰链座51为例进行说明，下铰链座52、53的结构与下铰链座51相同)包括三个固定设置于下平台2的上表面上的铰链台体511、512、513，在相邻的两个铰链台体之间设置有铰链轴(即第一组相邻的两个铰链台体511、512之间设置有铰链轴514，第二组相邻的铰链台体512、513之间设置有铰链轴515)。所述相邻的两组电动缸驱动件31、32中的相邻的两个电动缸的底端3112、3212分别铰接于相邻的两个铰链台体之间的铰链轴515、514上。所述电动缸驱动件31的两个电动缸311、312的底端3112、3122分别铰接于两个对称设置于所述电动缸驱动件31的两个电动缸311、312的推杆顶端铰接的上铰链座41的两侧的下铰链座51、53的相靠近侧的铰链轴515、531上。所述两个下铰链座51、53的相背离侧的铰链轴514、532分别与所述电动缸驱动件31的相邻的另外两组电动缸驱动件32、33中的与所述电动缸驱动件31相邻的电动缸321、331的底部铰接。

由此可以看出，对于同一个下铰链座而言，其上铰接的两个电动缸是分属于相邻的两组电动缸驱动件中的，这样，才能令一组电动缸驱动件中的两个电动缸对上平台形成三角支撑的状态，借此提高上平台的稳定性和刚度。

进一步的，本发明中还设置了底板(图中未示)，所述底板固定设置于所述下平台2的上表面；所述三个铰链台体511、512、513固定设置于所述底板的上表面。即三个铰链台体511、512、513通过所述底板而固定设置于下平台2的上表面。

如图4所示，本发明所述的六自由度平台结构中，所述上铰链座41(以上铰链座41为例，上铰链座42、43与上铰链座41结构相同)包括设置于上平台1下表面的底座；所述底座的两端和中央分别向下凸伸形成台座413、411、412，在左端部的台座411与中央的台座412之间设置有左铰链轴415，在右端部的台座413与中央的台座412之间设置有右铰链轴414；所述电动缸驱动件31的两个电动缸312、311的推杆顶端3121、3111分别铰接于所述左铰链轴415和右铰链轴416。

进一步的，为了确保上平台1能够停留于任意角度，尤其是能够与下平台2所在的平面相垂直，本发明中还将所述左铰链轴415与所述右铰链轴416呈预定角度交叉设置。该预定角度可具体设置为6度至10度之间，根据本实施例中的示例，该预定角度尤以8度时为最佳。同时，还在所述底座上位于左端部的台座411与中央的台座412之间设置有左凹槽417；所述底座位于右端部的台座413与中央的台座412之间设置有右凹槽416。上述结构完全消除了电动缸驱动件中两个电动缸的推杆顶端与上平台的运动干涉因素，使得上平台得以达到完全垂直于下平台所在平面的位置，大大拓宽了本发明所述平台结构的适用范围。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (5)

1.一种六自由度平台结构，包括上平台和下平台，在所述上平台与下平台之间设置有电动缸驱动组，所述电动缸驱动组根据外部控制指令驱动所述上平台处于预定位置，其特征在于，所述电动缸驱动组包括沿圆周方向均布的至少三组电动缸驱动件；

其中，所述电动缸驱动件包括两个呈相交状态设置的电动缸；

所述上平台的下表面均布有与所述电动缸驱动件数量相同的上铰链座，所述上铰链座包括设置于上平台下表面的底座；

所述底座的两端和中央分别向下凸伸形成台座，在左端部的台座与中央的台座之间设置有左铰链轴，在右端部的台座与中央的台座之间设置有右铰链轴，且所述左铰链轴与所述右铰链轴呈预定角度交叉设置；

所述电动缸驱动件的两个电动缸的推杆顶端分别呈相交状态铰接于所述左铰链轴和右铰链轴；

所述下平台的上表面均布有与所述电动缸驱动件数量相同的下铰链座，且所述下铰链座与所述上铰链座呈交叉设置；

所述下铰链座包括三个固定设置于下平台的上表面上的铰链台体，在每组相邻的两个铰链台体之间均设置有铰链轴；

所述电动缸驱动件的两个电动缸的底端分别铰接于两个对称设置于所述电动缸驱动件的两个电动缸的推杆顶端铰接的上铰链座的两侧的下铰链座的相靠近侧的铰链轴上；

所述两个下铰链座的相背离侧的铰链轴分别与所述电动缸驱动件的相邻的另外两组电动缸驱动件中的与所述电动缸驱动件相邻的电动缸的底部铰接。

2.如权利要求1所述的六自由度平台结构，其特征在于，还包括底板，所述底板固定设置于所述下平台的上表面；

所述三个铰链台体固定设置于所述底板的上表面。

3.如权利要求1所述的六自由度平台结构，其特征在于，所述左铰链轴与所述右铰链轴的预定角度为6度至10度之间。

4.如权利要求3所述的六自由度平台结构，其特征在于，所述左铰链轴与所述右铰链轴的预定角度为8度。

5.如权利要求1所述的六自由度平台结构，其特征在于，所述底座位于左端部的台座与中央的台座之间设置有左凹槽；

所述底座位于右端部的台座与中央的台座之间设置有右凹槽。