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CN105235823A - 一种六自由度并联稳定座椅 - Google Patents

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CN105235823A CN201510687870.5A CN201510687870A CN105235823A CN 105235823 A CN105235823 A CN 105235823A CN 201510687870 A CN201510687870 A CN 201510687870A CN 105235823 A CN105235823 A CN 105235823A
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China
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杨勇
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Abstract

一种六自由度并联稳定座椅，其主要包括座椅、扶手、底座、连接座椅与底座的六个驱动分支及四个弹簧承载分支。所述六个驱动分支中四个结构相同的SPSP驱动分支布置在座椅两侧，两个结构相同的SPS驱动分支布置在座椅下方；所述布置在座椅两侧的四个驱动分支，其一端通过球铰与扶手的外侧连接，另一端竖直安装在底座上；所述布置在座椅下方的两个驱动分支，其一端通过球铰与座椅的底部连接，另一端通过球铰与底座后侧连接；所述四个弹簧承载分支为结构相同的SPS分支，其两端分别通过球铰与座椅的底部和底座连接。本发明结构简单紧凑，有效地降低了座椅距地面的高度，弹簧承载分支的存在大大提升了座椅的承重能力，具有很好的稳定隔振效果。

Description

一种六自由度并联稳定座椅
技术领域
本发明涉及一种稳定座椅，特别是一种六自由度并联稳定座椅。
背景技术
船舶在海上航行时，由于受到海浪、海风的影响，会产生横摇、纵摇、艏摇、横荡、纵荡和垂荡六个自由度运动，这些运动直接影响在船舶上进行的各项活动。同时，随着科技的进步，社会在不断发展，人们对生活质量的要求也在逐步的提高。当乘坐游轮度假旅行时，这些运动也会给乘坐人员带来眩晕或者不适。针对上述问题，提出一种能够隔离船体运动的稳定座椅很有必要。目前，有用多自由度的座椅作为车辆驾驶模拟器，用于各种车辆包括装甲车辆的模拟训练，但其体积太大，同时仿真效果不理想，不适宜用于隔离船体的运动。
专利CN201420108962.4提出了一种电动运动座椅，包括座面、底座和连接座面与底座的三根支撑杆及三个电动缸，可以实现座椅的三维移动，但不能完全消除上述提到的六个自由度运动对在船舶上进行的各项活动的影响。专利CN201110257824.3提出了一种具有重载宽频带响应的车辆驾驶模拟器，其模拟舱安装于六自由度液压驱动运动平台的动平台上，但此六自由度液压驱动运动平台是基于经典的Stewart结构，六个分支完全相同，均匀分布，都是上平台距下平台较高，占用空间大，且无阻尼隔振装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构紧凑、承载能力强、稳定性能好、动力学性能优良的具有六自由度的并联稳定座椅。
本发明的技术方案如下：
本发明包括座椅、扶手、底座、连接座椅与底座的六个驱动分支及四个弹簧承载分支。其中，所述六个驱动分支均由移动副作为驱动部件，其中四个结构相同的SPSP驱动分支布置在座椅两侧，两个结构相同的SPS驱动分支布置在座椅下方；所述布置在座椅两侧的四个驱动分支中的移动副的一端通过球铰与扶手的外侧连接，其另一端通过球铰与阻尼器的一端连接，阻尼器的另一端竖直安装在底座上，底座上的四个阻尼器呈矩形对称布置；所述布置在座椅下方的两个驱动分支中的移动副的一端通过球铰与座椅的底部连接，其另一端通过球铰与底座后侧连接，上述与底座后侧连接的两个球铰座呈竖直安装在底座上；所述四个弹簧承载分支为结构相同的SPS分支，它包括：导杆、导套和承载弹簧，其中，导杆通过球铰与座椅的底部连接，导套通过球铰与底座连接，承载弹簧套在导杆和导套的外面，其一端与导杆的端部固连，另一端与导套的底部固连，上述与座椅底部连接的四个球铰座及与底座连接的四个球铰座均呈矩形布置；上述每个驱动分支均设有电动缸或液压缸或其它直线驱动单元作为移动副驱动。
本发明与现有的相关技术相比具有如下优点：
1、结构简单紧凑，有效地降低了座椅距地面的高度，既节省空间又增加了稳定性。
2、座椅两侧四个驱动分支上安装的阻尼器，能够有效地隔离高频振动。
3、在不工作状态时，四个弹簧承载分支可以平衡座椅自身的重量，从而驱动部件的出力可以很小，这样不仅对驱动部件及阻尼器起到了保护作用，而且与阻尼器配合使隔振效果更加明显，同时承载分支的存在也大大提升了座椅的承重能力。
4、移动副为驱动副，运动灵活，动力学性能良好。
附图说明
图1是本发明的立体示意简图。
图2是本发明的后视示意简图。
图3是本发明的弹簧承载分支SPS结构示意简图。
具体实施方式
在图1、图2及图3所示的示意图中，布置在座椅1两侧的四个结构相同的SPSP驱动分支中作为驱动部件的移动副4的一端通过球铰3与扶手2的外侧连接，其另一端通过球铰5与阻尼器6的一端连接，阻尼器的另一端竖直安装在底座7上，底座上的四个阻尼器呈矩形对称布置；布置在座椅1下方的两个结构相同的SPS驱动分支中作为驱动部件的移动副9的一端通过球铰10与座椅1的底部连接，其另一端通过球铰8与底座1后侧连接，上述与底座后侧连接的两个球铰座呈竖直安装在底座上；四个结构相同的SPS弹簧承载分支中导杆14通过球铰15与座椅1的底部连接，导套12通过球铰11与底座7连接，承载弹簧13套在导杆和导套的外面，其一端与导杆的端部固连，另一端与导套的底部固连，上述与座椅底部连接的四个球铰座及与底座连接的四个球铰座均呈矩形布置；上述每个分支均设有液压缸作为移动副驱动。

Claims (2)

1.一种六自由度并联稳定座椅，它包括座椅、扶手、底座、连接座椅与底座的六个驱动分支及四个弹簧承载分支，其特征在于：所述六个驱动分支均由移动副作为驱动部件，其中四个结构相同的SPSP驱动分支布置在座椅两侧，两个结构相同的SPS驱动分支布置在座椅下方；所述布置在座椅两侧的四个驱动分支中的移动副的一端通过球铰与扶手的外侧连接，其另一端通过球铰与阻尼器的一端连接，阻尼器的另一端竖直安装在底座上，底座上的四个阻尼器呈矩形对称布置；所述布置在座椅下方的两个驱动分支中的移动副的一端通过球铰与座椅的底部连接，其另一端通过球铰与底座后侧连接，上述与底座后侧连接的两个球铰座呈竖直安装在底座上；所述四个弹簧承载分支为结构相同的SPS分支，它包括：导杆、导套和承载弹簧，其中，导杆通过球铰与座椅的底部连接，导套通过球铰与底座连接，承载弹簧套在导杆和导套的外面，其一端与导杆的端部固连，另一端与导套的底部固连，上述与座椅底部连接的四个球铰座及与底座连接的四个球铰座均呈矩形布置。
2.根据权利要求1所述的六自由度并联稳定座椅，其特征在于：上述每个驱动分支均设有电动缸或液压缸或其它直线驱动单元作为移动副驱动。
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