CN110788843B - 用于模拟舰载直升机助降的混联机构 - Google Patents

用于模拟舰载直升机助降的混联机构 Download PDF

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Abstract

本发明属于机器人机构学技术领域,具体涉及用于模拟舰载直升机助降的混联机构,包括:下平台、中下平台、中上平台、上平台以及连接相邻平台的各分支。每个平台有四个连接点,三个***连接点构成正三角形,第四个连接点位于正三角形中心。下平台与中下平台由第一分支RPUR结构、第二分支UPRR结构、第三分支RPUR结构和第四分支SPR结构连接构成船舶运动模拟机构,中上平台与上平台由第五分支RSS结构、第六分支RRR结构、第七分支RSS结构和第八分支SP结构连接构成运动补偿机构。本发明相邻平台之间均由四个分支连接,刚度高,承载能力大,结构紧凑,生产制造容易,工作空间大,且船舶运动模拟机构和运动补偿机构的运动学模型容易建立,易于控制,具有广阔的应用前景。

Description

用于模拟舰载直升机助降的混联机构
技术领域
本发明属于机器人机构学领域,具体涉及用于模拟舰载直升机助降的混联机构。
背景技术
舰载直升机的起降,海上作业时船只之间的货物运输等问题,都是因为在海浪作用下船舶无法保证相对稳定,所以需要稳定平台来补偿船舶受到海浪的运动,从而保证海上安全作业。为了模拟直升机安稳助降,需要搭建直升机助降装置。
船舶在风浪作用下总共有横摇,纵摇,首摇,横荡,纵荡,垂荡六个方向的运动。Valente(Valente V T,Perondi E A.Control of an Electrohydraulic StewartPlatform Manipulator for Off-Shore Motion Compensation,Proceedings of the 3rdInternational Conference on Mechatronics and Robotics Engineering.ACM,2017:17-22.)中提出下层用Stewart机构模拟船舶的六个运动,上层用Stewart机构对船舶运动进行补偿,这类机构结构复杂,控制比较难;由于在六个运动中横摇运动,纵摇运动和垂荡运动对船舶运动影响最大,因此申请号为2017104274184的中国发明专利对上层采用三自由度并联机构补偿船舶的横摇,纵摇和垂荡运动。Campos(CamposA,Quintero J,SaltarénR,et al.An active helideck testbed for floating structures based on aStewart-Gough platform[C]//2008IEEE/RSJ International Conference onIntelligent Robots and Systems.IEEE,2008:3705-3710.)和申请号为2016104206055中国发明专利均提出下层采用三自由度并联机构模拟船舶的三个运动,但是前者上层用六自由度并联机构对船舶运动进行补偿,后者上层用稳定平台对三个运动进行补偿。
综上所述,现有技术中船舶运动模拟机构和运动补偿机构多采用六自由度并联机构或三自由度并联机构,结构复杂,运动学求解难,不易控制。由于在飞机降落过程中,船舶垂荡运动无需精确考虑,因此可用两转并联机构对横摇运动和纵摇运动进行补偿。鉴于此本发明采用两转一移并联机构模拟船舶运动,采用两转并联机构补偿船舶运动,最终实现直升机平稳降落。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的结构复杂,运动学求解难,不易控制的缺陷,提供一种由两个并联机构上下层串联而成的用于模拟舰载直升机助降的混联机构。其中下层并联机构模拟船舶运动,上层并联机构进行运动补偿,从而保证直升机安全稳定降落。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种用于模拟舰载直升机助降的混联机构,其特征在于:包括下平台、中下平台、中上平台、上平台以及连接相邻平台的各分支,所述下平台、中下平台、中上平台和上平台均包括三个***连接点和位于所述***连接点形成的三角形中心的中心连接点,三个所述***连接点构成正三角形;
所述中下平台与所述中上平台平行并固定连接,所述中下平台***连接点构成的三角形与所述中上平台***连接点构成的三角形交错60°;
所述下平台与中下平台由四个分支连接,第一分支和第三分支均为RPUR结构,第二分支为UPRR结构,第四分支为SPR结构,所述第一分支、第二分支、第三分支的两端分别连接下平台和中下平台的各***连接点,第四分支的两端分别连接下平台和中下平台的中心连接点;
所述第一分支中,转动副R11与移动副P12垂直连接,所述移动副P12与万向铰外侧转动副U13a垂直连接,所述转动副R11与万向铰外侧转动副U13a的转动轴线平行于所述第一分支和第三分支在下平台上的连接点之间的连线;所述第一分支中万向铰内侧转动副U13b和所述转动副R14之间通过连杆垂直相连,且万向铰内侧转动副U13b和转动副R14的轴线均平行于第二分支和第四分支在中下平台上的连接点的连线;
所述第二分支中,万向铰外侧转动副U21a垂直于所述下平台,万向铰内侧转动副U21b和转动副R23之间用移动副P22垂直连接,且万向铰内侧转动副U21b与转动副R23互相垂直,转动副R23和转动副R24之间均与连杆垂直相连,且所述转动副R23和转动副R24的轴线平行,转动副R24与中下平台相连,其轴线指向中下平台(10)的中心连接点;
所述第四分支中,移动副P42下端通过球副S41与下平台的中心连接点相连,另一端通过转动副R43与中下平台的中心连接点连接,转动副R43的轴线平行于第一分支和第三分支在上平台上连接点的连线;
所述中上平台与上平台由四个分支连接,第五分支和第七分支均为RSS结构,第六分支为RRR结构,第八分支为SP结构,所述第五分支、第六分支、第七分支的两端分别连接所述中上平台和所述上平台的***连接点,第八分支的两端分别连接所述中上平台和所述上平台的中心连接点;
所述第五分支中,转动副R51平行于该分支下连接点的对边,所述转动副R51与连杆的一端垂直连接,所述连杆另一端与球副S52连接,所述球副S52和球副S53之间也通过连杆相连;
所述第六分支中,转动副R61指向中上平台的中心连接点,转动副R62通过连杆与转动副R61连接,且转动副R62与转动幅R61垂直;转动副R62和转动副R63通过连杆垂直连接,且所述转动副R62和转动副R63平行于第五分支和第七分支在上平台上的连接点的连线;
所述第八分支中,移动副P82下端通过球副S81和中上平台的中心连接点相连,移动副P82上端与所述上平台的中心连接点相连,移动副轴线垂直于上平台。
一种用于模拟舰载直升机助降的混联机构,其特征在于:包括下平台、中下平台、中上平台、上平台以及连接相邻平台的各分支,所述下平台、中下平台、中上平台和上平台均包括三个***连接点和位于所述***连接点形成的三角形中心的中心连接点,三个所述***连接点构成正三角形;
所述中下平台与所述中上平台平行并固定连接,所述中下平台***连接点构成的三角形与所述中上平台***连接点构成的三角形交错60°;
所述下平台与中下平台由四个分支连接,第一分支、第二分支、第三分支均为RPUR结构,第四分支为UP结构,所述第一分支、第二分支、第三分支的两端分别连接下平台和中下平台的各***连接点,第四分支的两端分别连接下平台和中下平台的中心连接点;
所述第一分支中,转动副R11'与移动副P12'下端垂直连接,所述移动副P12'另一端与万向铰外侧转动副U13a'垂直连接,转动副R11'与万向铰外侧转动副U13a'的转动轴线平行于所述第一分支和第三分支在下平台连接点之间的连线;所述第一分支中万向铰内侧转动副U13b'和转动副R14'之间通过连杆垂直相连,且万向铰内侧转动副U13b'和转动副R14'均平行于第二分支和第四分支在中下平台连接点的连线;
所述第四分支中,万向铰外侧转动副U41a'与下平台的中心连接点连接,所述万向铰外侧转动副U41a'与所述第一分支中转动副R11'平行,万向铰内侧转动副U41b'与移动副P42'下端垂直连接,所述移动副P42'上端在所述中下平台的中心连接点相连,移动副P42'轴线垂直中下平台;
所述上平台与中上平台由四个分支连接,第五分支与第七分支相同,为RRS结构,第六分支为SRR结构,第八分支为SS结构,所述第五分支、第六分支、第七分支的两端分别连接所述中上平台和所述上平台的***连接点,第八分支的两端分别连接所述中上平台和所述上平台的中心连接点;
所述第五分支中,转动副R51'和转动副R52'均与连杆垂直连接,所述转动副R51'与转动副R52'平行于第六分支和第八分支在中上平台上连接点之间的连线;转动副R52'与连杆垂直连接,此连杆的另一端与球副S53'连接;
所述第六分支中,球副S61'通过连杆与转动副R62'连接,转动副R62'与转动副R63'均与连杆垂直连接,所述转动副R62'与转动副R63'平行于第五分支和第七分支在上平台上连接点之间的连线;
第八分支中,球副S81'与中上平台的中心连接点相连,球副S82'与所述上平台的中心连接点相连,所述球副S81'与球副S82'之间通过连杆连接。
一种用于模拟舰载直升机助降的混联机构,其特征在于:包括下平台、中下平台、中上平台、上平台以及连接相邻平台的各分支,所述下平台、中下平台、中上平台和上平台均包括三个***连接点和位于所述***连接点形成的三角形中心的中心连接点,三个所述***连接点构成正三角形;
所述中下平台与所述中上平台平行并固定连接,所述中下平台***连接点构成的三角形与所述中上平台***连接点构成的三角形交错60°;
所述下平台与中下平台由四个分支连接,第一分支和第三分支均为RPUR结构,第二分支为PRS结构,第四分支为SPR结构,所述第一分支、第二分支、第三分支的两端分别连接下平台和中下平台的各***连接点,第四分支的两端分别连接下平台和中下平台的中心连接点;
所述第一分支中,转动副R11”与移动副P12”垂直连接,所述移动副P12”与万向铰外侧转动副U13a”垂直连接,转动副R11”与万向铰外侧转动副U13a”的转动轴线均平行于所述第二分支和第四分支在下平台连接点之间的连线;所述第一分支中万向铰内侧转动副U13b”和转动副R14”之间均与连杆垂直相连,且万向铰内侧转动副U13b”和转动副R14”之间转动副轴线都平行于第一分支和第三分支在中下平台上连接点的连线;
所述第二分支中,移动副P21”一端垂直固定地连接在下平台的连接点上,另一端与转动副R22”垂直连接,转动副R22”平行于第二分支和第四分支在下平台连接点之间的连线;转动副R22”与球副S23”通过连杆垂直连接,球副S23”与中下平台连接;
所述第四分支中,移动副P42”下端通过球副S41”与下平台中心连接,所述移动副P42”上端通过转动副R43”与中下平台中心连接,所述转动副R43”平行于第一分支和第三分支在中下平台连接点之间的连线;
所述中上平台与上平台由四个分支连接,第五分支与第七分支相同,为RRU结构,第六分支为RSS结构,第八分支为SR结构,所述第五分支、第六分支、第七分支的两端分别连接所述中上平台和所述上平台的***连接点,第八分支的两端分别连接所述中上平台和所述上平台的中心连接点;
所述第五分支中,转动副R51”和转动副R52”均与连杆垂直连接,所述转动副R51”与转动副R52”平行于第六分支和第八分支在中上平台连接点之间的连线;转动副R52”与万向铰内侧转动副U53a”轴线平行,万向铰外侧转动副U53b”的与上平台12”相连,其轴线与第五分支5”和第七分支7”在上平台12”连接点的连线共线;
所述第六分支中的转动副R61”平行于第五分支5”和第七分支7”在中上平台11”上的连接点之间的连线;所述转动副R61”与连杆一端垂直固定连接,所述连杆另一端与球副S62”连接,球副S62”和球副S63”通过连杆连接,球副S63”与上平台12”连接;
第八分支中球副S81”与中上平台的中心连接点相连,转动副R82”与所述上平台的中心连接点相连,所述球副S81”与转动副R82”之间通过连杆垂直连接,转动副R82”平行于第五分支和第七分支在上平台连接点之间的连线。
本发明的用于模拟舰载直升机助降的混联机构的有益效果是:
1)船舶运动模拟机构和运动补偿机构均含有四个分支,刚度高,承载能力大,结构紧凑,生产制造容易,工作空间大。
2)船舶运动模拟机构和运动补偿机构存在两条连续转轴,运动学模型容易建立,易于控制。
3)通过本发明做的助降实验,操作简单,可降低实验成本,消除在船舶上实验时的安全隐患。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明实施例1的机构图;
图2是本发明实施例2的机构图;
图3是本发明实施例3的机构图。
图中:1/1'/1”、第一分支,2/2'/2”、第二分支,3/3'/3”、第三分支,4/4'/4”、第四分支,5/5'/5”、第五分支,6/6'/6”、第六分支,7/7'/7”、第七分支,8/8'/8”、第八分支,9/9'/9”、下平台,10/10'/10”、中下平台,11/11'/11”、中上平台,12/12'/12”、上平台
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图,仅以示意方式说明本发明的基本结构,因此其仅显示与本发明有关的构成。
为便于叙述,将附图中的符号进一步说明,如转动副R43表示第四分支的第三个运动副,运动副为转动副。
实施例1
如图1所示的本发明的一种用于模拟舰载直升机助降的混联机构的具体实施例1,包括下平台9、中下平台10、中上平台11、上平台12及连接相邻各平台的分支。
下平台9、中下平台10和连接它们的分支构成船舶运动模拟机构,中上平台11、上平台12和连接它们的分支构成船舶运动补偿机构。
下平台9、中下平台10、中上平台11、上平台12分别具有四个连接点,其中三个***连接点构成正三角形,第四个连接点位于正三角形的中心,中下平台10与中上平台11平行并固定连接,中下平台10***连接点构成的三角形与中上平台11***连接点构成的三角形交错60°;
下平台9与中下平台10由四个分支连接,第一分支1和第三分支3均为RPUR结构,第二分支2为UPRR结构,第四分支4为SPR结构,第一分支1、第二分支2、第三分支3的两端分别连接下平台9和中下平台10的各***连接点,第四分支4的两端分别连接下平台9和中下平台10的中心连接点;
第一分支1中,转动副R11与移动副P12垂直连接,移动副P12与万向铰外侧转动副U13a垂直连接,转动副R11与万向铰外侧转动副U13a的转动轴线平行于第一分支1和第三分支3在下平台9上的连接点之间的连线;第一分支1中万向铰内侧转动副U13b和转动副R14之间通过连杆垂直相连,且万向铰内侧转动副U13b和转动副R14轴线都平行于第二分支2和第四分支4在中下平台10上的连接点的连线;
第二分支2中,万向铰外侧转动副U21a垂直于下平台9,万向铰内侧转动副U21b和转动副R23之间用移动副P22垂直连接,且万向铰内侧转动副U21b的转动轴线与转动副R23的转动轴线互相垂直,转动副R23和转动副R24之间均与连杆垂直相连,且转动副R23和转动副R24的转动轴线平行,转动副R24与中下平台10相连,其轴线指向中下平台10的中心连接点;
由于第一分支和第三分支为相同的RPUR结构,这里不再赘述。
第四分支4中,移动副P42下端通过球副S41与下平台9中心连接点相连,另一端通过转动副R43与中下平台10的中心连接点连接,转动副R43轴线平行于第一分支1和第三分支3在中下平台10上的连接点的连线;
中上平台11与上平台12由四个分支连接,第五分支5和第七分支7为RSS结构,第六分支6为RRR结构,第八分支8为SP结构,第五分支5、第六分支6、第七分支7的两端分别连接中上平台11和上平台12的***连接点,第八分支8的两端分别连接中上平台11和上平台12的中心连接点;
第五分支5中,转动副R51的转动轴线平行于该分支下连接点的对边,转动副R51的与连杆垂直连接,该连杆另一端与球副S52相连,球副S52和球副S53之间也通过连杆相连;
第六分支6中,转动副R61的转动轴线指向中上平台11的中心连接点,转动副R62通过连杆与转动副R61连接且转动轴线与R61转动轴线垂直,转动副R62和转动副R63通过连杆垂直连接,且两转动轴线平行于第五分支5和第七分支7在上平台12上的连接点的连线;
第八分支8中,移动副P82下端通过球副S81和中上平台11的中心相连,移动副P82上端与上平台12的中心连接点相连,移动副P82轴线垂直上平台12。
本实施例中的船舶运动模拟机构和运动补偿机构均具有两个互相垂直的连续转轴,易于控制。船舶运动模拟机构具有两个转动自由度和一个移动自由度,可模拟船舶在海浪作用下的横摇,纵摇,垂荡运动。船舶运动补偿机构具有两个转动自由度,由于舰载直升机在降落过程中,船舶横摇和纵摇运动对其影响最大,因此通过运动补偿机构的运动来补偿船舶的横摇和纵摇运动,使末端平台保持水平,最终实现直升机的安稳降落。
当给定船舶的运动参数时,根据并联机构运动学知识可得到的运动模拟机构的反解,即第一分支1,第二分支2,第三分支3中移动副的伸缩量,然后把得到的反解输入到船舶运动模拟机构的三个驱动副分支中。
中下平台10和中上平台11可绕两个连续转轴转动以及沿两个转轴的公法线方向移动,从而模拟船舶在海浪作用下的横摇,纵摇,垂荡运动。
由于舰载直升机在降落过程中,船舶横摇和纵摇运动对其影响最大,因此在上平台12保持水平的状态下可得到的运动补偿机构的反解,即第五分支5和第七分支7中转动副的转角,然后把反解数据输入到运动补偿机构的两个驱动副中,上平台12绕此机构的两个转轴转动,对横摇和纵摇运动进行补偿,保持上平台12水平,最终实现直升机的安稳降落。
实施例2
如图2所示的本发明的用于模拟舰载直升机助降的混联机构的另一个实施例,包括下平台9'、中下平台10'、中上平台11'、上平台12'以及连接相邻平台的各分支。
下平台9'、中下平台10'和连接它们的分支构成船舶运动模拟机构,中上平台11'、上平台12'和连接它们的分支构成船舶运动补偿机构。
下平台9'、中下平台10'、中上平台11'和上平台12'均包括三个***连接点和位于***连接点形成的三角形中心的中心连接点,三个***连接点构成正三角形;
中下平台10'与中上平台11'平行并固定连接,中下平台10'***连接点构成的三角形与中上平台11'***连接点构成的三角形交错60°;
下平台9'与中下平台10'由四个分支连接,第一分支1'、第二分支2'、第三分支3'均为RPUR结构,第四分支4'为UP结构,第一分支1'、第二分支2'、第三分支3'分别连接下平台9'和中下平台10'的各***连接点,第四分支4'的两端分别连接下平台9'和中下平台10'的中心连接点;
第一分支1'中,转动副R11'与移动副P12'垂直连接,移动副P12'与万向铰外侧转动副U13a'垂直连接,转动副R11'与万向铰外侧转动副U13a'的转动轴线均平行于第一分支1'和第三分支3'在下平台9'上连接点之间的连线;第一分支1'中万向铰内侧转动副U13b'和转动副R14'之间通过连杆垂直相连,且两个转动副轴线都平行于第二分支2'和第四分支4'在中下平台10'上连接点的连线;
第四分支4'中,万向铰外侧转动副U41a'与下平台9'的中心连接点连接,万向铰外侧转动副U41a'与所述第一分支1'中转动副R11'平行,万向铰内侧转动副U41b'与移动副P42'下端垂直连接,所述移动副P42'上端与所述中下平台10'的中心连接点相连,移动副P42'轴线垂直中下平台10';
中上平台11'与上平台12'由四个分支连接,第五分支5'与第七分支7'相同,为RRS结构,第六分支6'为SRR结构,第八分支8'为SS结构,第五分支5'、第六分支6'、第七分支7'的两端分别连接中上平台11'与上平台12'的***连接点,第八分支8'的两端分别连接中上平台11'与上平台12'的中心连接点;
第五分支5'中转动副R51'和转动副R52'均与连杆垂直连接,转动副R51'与转动副R52'平行于第六分支6'和第八分支8'在中上平台11'上连接点之间的连线;转动副R52'与连杆垂直连接,此连杆的另一端与球副S53'连接;
第六分支6'中,球副S61'通过连杆与转动副R62'连接,转动副R62'与转动副R63'均与连杆垂直连接,转动副R62'与转动副R63'平行于第五分支5'和第七分支7'在上平台12'上连接点之间的连线;
第八分支8'中,球副S81'与中上平台11'的中心连接点相连,球副S82'与上平台12'的中心连接点相连,球副S81'与球副S82'之间通过连杆连接。
本实施例的工作原理与实施例相似,不再赘述。
实施例3
如图3所示的用于模拟舰载直升机助降的混联机构的又一个实施例:包括下平台9”、中下平台10”、中上平台11”、上平台12”和连接相邻平台的各分支。
下平台9”、中下平台10”和连接它们的分支构成船舶运动模拟机构,中上平台11”、上平台12”和连接它们的分支构成船舶运动补偿机构。
下平台9”、中下平台10”、中上平台11和上平台12”均包括三个***连接点和位于***连接点形成的三角形中心的中心连接点,三个***连接点构成正三角形;
中下平台10”与中上平台11”平行并固定连接,中下平台10”***连接点构成的三角形与中上平台11”***连接点构成的三角形交错60°;
下平台9”与中下平台10”由四个分支连接,第一分支1”和第三分支3”均为RPUR结构,第二分支2”为PRS结构,第四分支4”为SPR结构,第一分支1”、第二分支2”、第三分支3”的两端分别连接下平台9”和中下平台10”的各***连接点,第四分支4”的两端分别连接下平台9”和中下平台10”的中心连接点;
第一分支1”中,转动副R11”与移动副P12”垂直连接,移动副P12”与万向铰外侧转动副U13a”垂直连接,转动副R11”与万向铰外侧转动副U13a”的转动轴线均平行于第二分支2”和第四分支4”在下平台9”连接点之间的连线;第一分支1”中万向铰内侧转动副U13b”和转动副R14”之间均与连杆垂直相连,且万向铰内侧转动副U13b”和转动副R14”之间转动副轴线都平行于第一分支1”和第三分支3”在中下平台10”上连接点的连线;
第二分支2”中,移动副P21”一端垂直固定地连接在下平台9”的连接点上,另一端与转动副R22”垂直连接,转动副R22”平行于第二分支2”和第四分支4”在下平台9”连接点之间的连线;转动副R22”与球副S23”通过连杆垂直连接,球副S23”与中下平台10”连接;
第四分支4”中,移动副P42”下端通过球副S41”与下平台9”中心连接点连接,移动副P42”上端通过转动副R43”与中下平台10”中心连接点连接,转动副R43”平行于第一分支1”和第三分支3”在中下平台连接点之间的连线;
中上平台11”与上平台12”由四个分支连接,第五分支5”与第七分支7”相同,为RRU结构,第六分支6”为RSS结构,第八分支8”为SR结构,第五分支5”、第六分支6”、第七分支7”的两端分别连接中上平台11”和上平台12”的***连接点,第八分支8”的两端分别连接中上平台11”和上平台12”的中心连接点;
第五分支5”中,转动副R51”和转动副R52”均与连杆垂直连接,转动副R51”与转动副R52”平行于第六分支6”和第八分支在中上平台11”连接点之间的连线;转动副R52”与万向铰内侧转动副U53a”轴线平行,万向铰外侧转动副U53b”和上平台12”相连,其轴线与第五分支5”和第七分支7”在上平台12”连接点的连线共线;
第六分支6”中,转动副R61”平行于第五分支5”与第七分支7”在中上平台11”连接点之间的连线;转动副R61”与一连杆一端垂直固定连接,连杆另一端与球副S62”连接,球副S62”和球副S63”通过连杆连接,球副S63”与上平台12”连接;
第八分支8”中,球副S81”与中上平台11”的中心连接点相连,转动副R82”与上平台12”的中心连接点相连,球副S81”与转动副R82”之间通过连杆垂直连接,转动副R82”平行于第五分支5”和第七分支7”在上平台12”连接点之间的连线。
本实施例的工作原理与实施例相似,不再赘述。
应当理解,以上所描述的具体实施例仅用于解释本发明,并不用于限定本发明。由本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (3)

1.一种用于模拟舰载直升机助降的混联机构,其特征在于:包括下平台(9)、中下平台(10)、中上平台(11)、上平台(12)以及连接相邻平台的各分支,所述下平台(9)、中下平台(10)、中上平台(11)和上平台(12)均包括三个***连接点和位于所述***连接点形成的三角形中心的中心连接点,三个所述***连接点构成正三角形;
所述中下平台(10)与所述中上平台(11)平行并固定连接,所述中下平台(10)***连接点构成的三角形与所述中上平台(11)***连接点构成的三角形交错60°;
所述下平台(9)与中下平台(10)由四个分支连接,第一分支(1)和第三分支(3)均为RPUR结构,第二分支(2)为UPRR结构,第四分支(4)为SPR结构,所述第一分支(1)、第二分支(2)、第三分支(3)的两端分别连接下平台(9)和中下平台(10)的各***连接点,第四分支(4)的两端分别连接下平台(9)和中下平台(10)的中心连接点;
所述第一分支(1)中,转动副R11与移动副P12下端垂直连接,所述移动副P12另一端与万向铰外侧转动副U13a垂直连接,所述转动副R11与万向铰外侧转动副U13a的转动轴线均平行于第一分支(1)和第三分支(3)在下平台(9)上的连接点之间的连线;所述第一分支(1)中万向铰内侧转动副U13b和所述转动副R14之间通过连杆垂直相连,且万向铰内侧转动副U13b和转动副R14的轴线均平行于第二分支(2)和第四分支(4)在中下平台(10)上的连接点的连线;
所述第二分支(2)中,万向铰外侧转动副U21a垂直于所述下平台(9),万向铰内侧转动副U21b和转动副R23之间用移动副P22垂直连接,且万向铰内侧转动副U21b与转动副R23互相垂直,转动副R23和转动副R24之间均与连杆垂直相连,且所述转动副R23和转动副R24平行,转动副R24与中下平台(10)相连,所述转动副R24的轴线指向中下平台(10)的中心连接点;
所述第四分支(4)中,移动副P42下端通过球副S41与下平台(9)的中心连接点相连,另一端通过转动副R43与中下平台(10)的中心连接点连接,转动副R43的轴线平行于第一分支(1)和第三分支(3)在中下平台(10)上连接点的连线;
所述中上平台(11)与上平台(12)由四个分支连接,第五分支(5)和第七分支(7)为RSS结构,第六分支(6)为RRR结构,第八分支(8)为SP结构,所述第五分支(5)、第六分支(6)、第七分支(7)的两端分别连接所述中上平台(11)和所述上平台(12)的***连接点,第八分支(8)的两端分别连接所述中上平台(12)和所述上平台(11)的中心连接点;
所述第五分支(5)中,转动副R51平行于第六分支(6)、第七分支(7)在中上平台(11)上的连接点之间的连线,所述转动副R51与连杆的一端垂直连接,所述连杆另一端与球副S52连接,所述球副S52和球副S53之间也通过连杆相连;
所述第六分支(6)中,转动副R61的轴线指向中上平台(11)的中心连接点,转动副R62通过连杆与转动副R61连接,且所述转动副R62与转动幅R61垂直;转动副R62和转动副R63通过连杆垂直连接,且所述转动副R62和转动副R63平行于第五分支(5)和第七分支(7)在上平台(12)连接点的连线;
第八分支(8)中,移动副P82下端通过球副S81和中上平台(11)的中心连接点相连,移动副P82上端与所述上平台(12)的中心连接点相连,移动副P82轴线垂直上平台(12)。
2.一种用于模拟舰载直升机助降的混联机构,其特征在于:包括下平台(9')、中下平台(10')、中上平台(11')、上平台(12')以及连接各平台的分支,所述下平台(9')、中下平台(10')、中上平台(11')和上平台(12')均包括三个***连接点和位于所述***连接点形成的三角形中心的中心连接点,三个所述***连接点构成正三角形;
所述中下平台(10')与所述中上平台(11')平行并固定连接,所述中下平台(10')***连接点构成的三角形与所述中上平台(11')***连接点构成的三角形交错60°;
所述下平台(9')与中下平台(10')由四个分支连接,第一分支(1')、第二分支(2')、第三分支(3')均为RPUR结构,第四分支(4')为UP结构,所述第一分支(1')、第二分支(2')、第三分支(3')的两端分别连接下平台(9')和中下平台(10')的各***连接点,第四分支(4')的两端分别连接下平台(9')和中下平台(10')的中心连接点;
所述第一分支(1')中,转动副R11'与移动副P12'垂直连接,所述移动副P12'与万向铰外侧转动副U13a'垂直连接,转动副R11'与万向铰外侧转动副U13a'的转动轴线平行于所述第一分支(1')和第三分支(3')在下平台(9')连接点之间的连线;所述第一分支(1')中万向铰内侧转动副U13b'和转动副R14'之间通过连杆垂直相连,且万向铰内侧转动副U13b'和转动副R14'均平行于第二分支(2')和第四分支(4')在中下平台(10')连接点的连线;
所述第四分支(4')中,万向铰外侧转动副U41a'与下平台(9')的中心连接点连接,所述万向铰外侧转动副U41a'与所述第一分支(1')中转动副R11'平行,万向铰内侧转动副U41b'与移动副P42'下端垂直连接,所述移动副P42'上端与所述中下平台(10')的中心连接点相连,移动副P42'轴线垂直中下平台(10');
所述中上平台(11')与上平台(12')由四个分支连接,第五分支(5')与第七分支(7')相同,为RRS结构,第六分支(6')为SRR结构,第八分支(8')为SS结构,所述第五分支(5')、第六分支(6')、第七分支(7')的两端分别连接所述中上平台(11')与上平台(12')的***连接点,第八分支(8')的两端分别连接所述中上平台(11')与所述上平台(12')的中心连接点;
所述第五分支(5')中,转动副R51'和转动副R52'均与连杆垂直连接,所述转动副R51'与转动副R52'平行于第六分支(6')和第八分支(8')在中上平台(11')上连接点之间的连线;转动副R52'与连杆垂直连接,此连杆的另一端与球副S53'连接;
所述第六分支(6')中,球副S61'通过连杆与转动副R62'连接,转动副R62'与转动副R63'均与连杆垂直连接,所述转动副R62'与转动副R63'平行于第五分支(5')和第七分支(7')在上平台(12')上连接点之间的连线;
第八分支(8')中,球副S81'与中上平台(11')的中心连接点相连,球副S82'与所述上平台(12')的中心连接点相连,所述球副S81'与球副S82'之间通过连杆连接。
3.一种用于模拟舰载直升机助降的混联机构,其特征在于:包括下平台(9”)、中下平台(10”)、中上平台(11”)、上平台(12”)以及连接相邻平台的各分支,所述下平台(9”)、中下平台(10”)、中上平台(11)和上平台(12”)均包括三个***连接点和位于所述***连接点形成的三角形中心的中心连接点,三个所述***连接点构成正三角形;
所述中下平台(10”)与所述中上平台(11”)平行并固定连接,所述中下平台(10”)***连接点构成的三角形与所述中上平台(11”)***连接点构成的三角形交错60°;
所述下平台(9”)与中下平台(10”)由四个分支连接,第一分支(1”)和第三分支(3”)均为RPUR结构,第二分支(2”)为PRS结构,第四分支(4”)为SPR结构,所述第一分支(1”)、第二分支(2”)、第三分支(3”)分别连接下平台(9”)和中下平台(10”)的各***连接点,第四分支(4”)的两端分别连接下平台(9”)和中下平台(10”)的中心连接点;
所述第一分支(1”)中,转动副R11”与移动副P12”垂直连接,所述移动副P12”与万向铰外侧转动副U13a”垂直连接,转动副R11”与万向铰外侧转动副U13a”的转动轴线均平行于所述第二分支(2”)和第四分支(4”)在下平台(9”)连接点之间的连线;所述第一分支(1”)中万向铰内侧转动副U13b”和转动副R14”之间均与连杆垂直相连,且万向铰内侧转动副U13b”和转动副R14”转动副轴线均平行于第一分支(1”)和第三分支(3”)在中下平台(10”)上连接点的连线;
所述第二分支(2”)中,移动副P21”一端垂直固定地连接在下平台(9”)的连接点上,另一端与转动副R22”垂直连接,转动副R22”平行于第二分支(2”)和第四分支(4”)在下平台(9”)连接点之间的连线;转动副R22”与球副S23”通过连杆垂直连接,球副S23”与中下平台(10”)连接;
所述第四分支(4”)中,移动副P42”下端通过球副S41”与下平台(9”)中心连接点相连,所述移动副P42”上端通过转动副R43”与中下平台(10”)中心连接点相连,所述转动副R43”平行于第一分支(1”)和第三分支(3”)在中下平台(10”)连接点之间的连线;
所述中上平台(11”)与上平台(12”)由四个分支连接,第五分支(5”)与第七分支(7”)相同,为RRU结构,第六分支(6”)为RSS结构,第八分支(8”)为SR结构,所述第五分支(5”)、第六分支(6”)、第七分支(7”)分别连接所述中上平台(12”)和所述上平台(11”)的***连接点,第八分支(8”)的两端分别连接所述中上平台(11”)和所述上平台(12”)的中心连接点;
所述第五分支(5”)中,转动副R51”和转动副R52”均与连杆垂直连接,所述转动副R51”与转动副R52”均平行于第六分支(6”)和第八分支(8”)在中上平台(11”)连接点之间的连线;转动副R52”与万向铰内侧转动副U53a”轴线平行,万向铰外侧转动副U53b”和上平台(12”)相连,所述万向铰外侧转动副U53b”的轴线与第五分支(5”)和第七分支(7”)在上平台(12”)连接点的连线共线;
所述第六分支(6”)中,转动副R61”平行于第五分支(5”)和第七分支(7”)在中上平台(11”)上的连接点的连线;所述转动副R61”与连杆一端垂直连接,所述连杆另一端与球副S62”连接,球副S62”和球副S63”通过连杆连接,球副S63”与上平台(12”)连接;
第八分支(8”)中,球副S81”与中上平台(11”)的中心连接点相连,转动副R82”与所述上平台(12”)的中心连接点相连,所述球副S81”与转动副R82”之间通过连杆连接,转动副R82”平行于第五分支(5”)和第七分支(7”)在上平台(12”)连接点之间的连线。
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