CN213394423U - 一种带转台的3-rsr并联运动模拟器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带转台的3‑RSR并联运动模拟器，包括内齿轮回转支承，所述内齿轮回转支承内啮合连接有驱动齿轮，所述内齿轮回转支承顶面固定连接有转动平台，所述转动平台顶部固定连接有三个均匀设置的基座，任意两个所述基座之间设置有一个滚珠丝杠，所述滚珠丝杠移动部分转动连接有驱动连杆，所述基座转动连接有转动关节。本实用新型中设置有并联机构，该并联机构采用复合球铰替代传统转角小的传统球形关节，以滚珠丝杠驱动。运动平台由3‑RSR并联机构支承，整个运动模拟器可以做上升/下降运动，偏转运动，俯仰运动，滚动运动，或是四种叠加的混合运动。本技术方案具有很高的结构强度，额定负荷较大，可靠性高，降低了制造和维修的成本。

Description

一种带转台的3-RSR并联运动模拟器

技术领域

本实用新型涉及运动模拟器技术领域领域，尤其涉及一种带转台的3-RSR并联运动模拟器。

背景技术

运动模拟器又称为运动仿真器。运动模拟器是对飞机、舰船、宇航和车载设备等进行动态性能和可靠性研究的模拟试验装置，也是相应飞行员、船员及车辆驾驶员进行飞行模拟训练、舰船航行模拟训练和车辆驾驶模拟训练的有力手段。随着国内外研究的深入，其应用范围不断扩大，今天的六自由度运动模拟器在汽车制造领域、航空航天领域、船舶、机器人、工业及民用娱乐领域都有广阔的应用。

传统上具有三自由度的3-RSR并联机构运动模拟器，其运动平台可实现上升/下降运动、俯仰运动、滚动运动和三种叠加的混合运动，该结构更加简单，但是缺少偏转运动，降低了运动模拟器的体验感，体验感更强可靠性更强的六自由度运动模拟器控制难度大，可能具有额外的不可控的自由度，因此发生摆动或者移动。

同时，六自由度并联机构运动模拟器造价高昂，缺乏低自由度并联机构的经济适用性。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种带转台的3-RSR并联运动模拟器。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种带转台的3-RSR并联运动模拟器，包括内齿轮回转支承，所述内齿轮回转支承内啮合连接有驱动齿轮，所述内齿轮回转支承顶面固定连接有转动平台，所述转动平台顶部固定连接有三个均匀设置的基座，任意两个所述基座之间设置有一个滚珠丝杠，所述滚珠丝杠移动部分转动连接有驱动连杆，所述基座转动连接有转动关节Ⅰ，所述转动关节Ⅰ贯穿转动连接有下运动连杆，所述下运动连杆和驱动连杆，所述驱动连杆远离滚珠丝杠一端转动连接有转动关节Ⅱ，所述转动关节Ⅱ和下运动连杆转动连接，所述下运动连杆顶端转动连接有复合球铰，所述复合球铰铰接有上运动连杆，所述上运动连杆顶端转动连接有转动关节Ⅲ，所述转动关节Ⅲ顶部固定连接有运动平台。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述驱动齿轮与外部电机的驱动端键连接。

作为上述技术方案的进一步描述：

三个所述滚珠丝杠的螺杆均和外部电机的驱动端固定连接，且三个电机独立运行。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述基座、滚珠丝杠移动端和驱动连杆顶端均设置成U型。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述复合球铰、转动关节Ⅰ、转动关节Ⅱ和转动关节Ⅲ均采用不锈钢材质。

本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型中设置有并联机构，该并联机构采用复合球铰替代传统转角小的传统球形关节，以滚珠丝杠驱动。运动平台由3-RSR并联机构支撑，具有很高的结构强度。

转台由下面的电动机驱动，3-RSR并联机构具有三个自由度，整个运动模拟器可以做上升/下降运动，偏转运动，俯仰运动，滚动运动，或是四种叠加的混合运动。

本实用新型中运动模拟器属于少自由度运动模拟器，充分考虑设计和制造的经济性，使用者的舒适性和模拟器自身的运动可靠性和灵活性。

本运动模拟器具有造价低廉，操作便捷的优点，非常适用于一般的民用娱乐设施。

附图说明

图1为本实用新型提出的一种带转台的3-RSR并联运动模拟器的正视图；

图2为本实用新型提出的一种带转台的3-RSR并联运动模拟器的轴测视图；

图3为本实用新型提出的一种带转台的3-RSR并联运动模拟器的基座结构示意图；

图4为本实用新型提出的一种带转台的3-RSR并联运动模拟器的下运动连杆部分的装配图；

图5为本实用新型提出的一种带转台的3-RSR并联运动模拟器的内齿轮回转支承结构示意图；

图6为本实用新型提出的一种带转台的3-RSR并联运动模拟器的驱动齿轮结构示意图；

图7为本实用新型提出的一种带转台的3-RSR并联运动模拟器的复合球铰结构示意图。

附图标记

1 内齿轮回转支承；

2 驱动齿轮；

3 基座；

4 转动关节Ⅰ；

5 下运动连杆；

6 转动关节Ⅱ；

7 驱动连杆；

8 复合球铰；

9 上运动关节；

10 转动关节Ⅲ；

11 运动平台；

12 滚珠丝杠；

13 转动平台。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。

对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参照图1-7，本实用新型提供的一种实施例：一种带转台的3-RSR并联运动模拟器，包括内齿轮回转支承1，内齿轮回转支承1内啮合连接有驱动齿轮2，内齿轮回转支承1顶面固定连接有转动平台13，转动平台13顶部固定连接有三个均匀设置的基座3，任意两个基座3之间设置有一个滚珠丝杠12，滚珠丝杠12移动部分转动连接有驱动连杆7，基座3转动连接有转动关节Ⅰ4，转动关节Ⅰ4贯穿转动连接有下运动连杆5，下运动连杆5和驱动连杆7，驱动连杆7远离滚珠丝杠12一端转动连接有转动关节Ⅱ6，转动关节Ⅱ6和下运动连杆5转动连接，下运动连杆5顶端转动连接有复合球铰8，复合球铰8铰接有上运动连杆9，上运动连杆9顶端转动连接有转动关节Ⅲ10，转动关节Ⅲ10顶部固定连接有运动平台11。

驱动齿轮2与外部电机的驱动端键连接。

三个滚珠丝杠12的螺杆均和外部电机的驱动端固定连接，且三个电机独立运行。

基座3、滚珠丝杠12移动端和驱动连杆7顶端均设置成U型。

复合球铰8、转动关节Ⅰ1、转动关节Ⅱ6和转动关节Ⅲ10均采用不锈钢材质。

工作原理：内齿轮回转支承1和驱动齿轮2构成内啮合直齿轮机构，驱动齿轮2由下面的电动机驱动，内齿轮回转支承1的齿面与转动平台13的下表面面完全固定，两者不发生相对转动和平移，基座3通过螺钉连接在转动平台上表面，转动关节Ⅰ4具有一个自由度，与基座3和下运动连杆5连接。转动关节Ⅱ6与下运动连杆5和驱动关节7连接，滚珠丝杠12产生的直线运动，由驱动连杆7传递给下运动连杆5和转动关节Ⅱ6，使两者做以转动关节Ⅰ4轴线为中心的旋转运动，复合球铰8与下运动连杆5顶端相连，具有三个自由度，上运动连杆9分别与复合球铰8和转动关节Ⅲ10相连，转动关节Ⅲ10具有一个自由度，固定在运动平台11下表面。

运动平台上表面安装有座椅和模拟器相关设备（显示屏，方向盘，按钮等）。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种带转台的3-RSR并联运动模拟器，包括内齿轮回转支承（1），其特征在于：所述内齿轮回转支承（1）内啮合连接有驱动齿轮（2），所述内齿轮回转支承（1）顶面固定连接有转动平台（13），所述转动平台（13）顶部固定连接有三个均匀设置的基座（3），任意两个所述基座（3）之间设置有一个滚珠丝杠（12），所述滚珠丝杠（12）移动部分转动连接有驱动连杆（7），所述基座（3）转动连接有转动关节Ⅰ（4），所述转动关节Ⅰ（4）贯穿转动连接有下运动连杆（5），所述下运动连杆（5）和驱动连杆（7），所述驱动连杆（7）远离滚珠丝杠（12）一端转动连接有转动关节Ⅱ（6），所述转动关节Ⅱ（6）和下运动连杆（5）转动连接，所述下运动连杆（5）顶端转动连接有复合球铰（8），所述复合球铰（8）铰接有上运动连杆（9），所述上运动连杆（9）顶端转动连接有转动关节Ⅲ（10），所述转动关节Ⅲ（10）顶部固定连接有运动平台（11）。

2.根据权利要求1所述的一种带转台的3-RSR并联运动模拟器，其特征在于：所述驱动齿轮（2）与外部电机的驱动端键连接。

3.根据权利要求1所述的一种带转台的3-RSR并联运动模拟器，其特征在于：三个所述滚珠丝杠（12）的螺杆均与外部电机的驱动端固定连接，且三个电机独立运行。

4.根据权利要求1所述的一种带转台的3-RSR并联运动模拟器，其特征在于：所述基座（3）、滚珠丝杠（12）移动端和驱动连杆（7）顶端均设置成U型。

5.根据权利要求1所述的一种带转台的3-RSR并联运动模拟器，其特征在于：所述复合球铰（8）、转动关节Ⅰ（4）、转动关节Ⅱ（6）和转动关节Ⅲ（10）均采用不锈钢材质。

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