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CN109191986A - 3-rrr+3-rps型六自由度运动模拟器执行机构 - Google Patents

3-rrr+3-rps型六自由度运动模拟器执行机构 Download PDF

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Publication number
CN109191986A
CN109191986A CN201811362104.1A CN201811362104A CN109191986A CN 109191986 A CN109191986 A CN 109191986A CN 201811362104 A CN201811362104 A CN 201811362104A CN 109191986 A CN109191986 A CN 109191986A
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CN
China
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telescopic rod
revolute pair
moving platform
connecting rod
rrr
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Pending
Application number
CN201811362104.1A
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English (en)
Inventor
潘峰
王红州
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Yinghao Mechanical And Electrical Equipment Co Ltd
Original Assignee
Shanghai Yinghao Mechanical And Electrical Equipment Co Ltd
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Publication date
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    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B9/00—Simulators for teaching or training purposes

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  • Business, Economics & Management (AREA)
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  • Educational Administration (AREA)
  • Educational Technology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract

3‑RRR+3‑RPS型六自由度运动模拟器执行机构，包括机架、3‑RRR机构、3‑RPS机构。3‑RPS机构安装在3‑RRR机构上，3‑RRR机构可以实现沿X、Y轴移动和绕Z轴转动三个自由度运动，3‑RPS可以实现沿Z轴移动和绕X、Y轴转动，所述运动模拟器可以完成三平三转六自由度运动。本发明突出优点在于整体结构紧凑，动平台工作空间大，并可实现绕Z轴的整周转动。

Description

3-RRR+3-RPS型六自由度运动模拟器执行机构
技术领域
本发明专利涉及运动模拟器领域，特别是3-RRR+3-RPS型六自由度运动模拟器执行机构。
背景技术
并联机构是一种动静平台通过两条或多条支链联接，有两自由度及以上的闭环机构，具有高刚度、高精度、高负载能力及无误差累积等优点。并联机构广泛应用于运动模拟器，常见的有6-UPS六自由度运动模拟器和3-RPS三自由度运功模拟器。尤其6-UPS六自由度运动模拟器具有全自由度模拟能力、刚度高、承载能力强等优点，大量应用在飞行运动模拟或赛车运动模拟上。但其工作空间小，尤其是转动空间小，这也限制了它的应用范围。3-RPS三自由度运动模拟器结构紧凑、成本低，也有大量应用，但其模拟能力较弱，无法模拟负责的运动。本发明设计出了采用两个三自由度并联机构串联在一起的结构，使得末端平台具有模拟六自由度运动的能力，该执行机构具有高刚度、高承载能力和大工作空间，尤其在绕Z轴的转动方向具有整周转动的能力。
发明内容
本发明的目的在于提供3-RRR+3-RPS型六自由度运动模拟器执行机构，解决了一般六自由度并联机构转动范围小的问题，具有高刚度、高精度、大工作空间的优点。
3-RRR+3-RPS型六自由度运动模拟器执行机构，包括机架（1）、3-RRR机构和3-RPS机构。
所述3-RRR机构由第一连杆（3）、第二连杆（5）、第三连杆（8）、第四连杆（10）、第五连杆（13）、第六连杆（15）和第一动平台（17）组成。第一连杆（3）通过第一转动副（2）与机架（1）联接，第一连杆（3）通过第二转动副（4）与第二连杆（5）联接，第二连杆（5）通过第三转动副（6）与第一动平台（17）联接，第三连杆（8）通过第四转动副（7）与机架（1）联接，第三连杆（8）通过第五转动副（9）第四连杆（10）联接，第四连杆（10）通过第六转动副（11）与第一动平台（17）联接，第五连杆（13）通过第七转动副（12）与机架（1）联接，第五连杆（13）通过第八转动副（14）与第六连杆（15）联接，第六连杆（15）通过第九转动副（16）与第一动平台（17）联接。
所述3-RPS机构由第一伸缩杆（21）、第二伸缩杆（23）、第三伸缩杆（25）、第四伸缩杆（27）、第五伸缩杆（29）、第六伸缩杆（31）和第二动平台（33）组成。第一伸缩杆（21）通过第十转动副（18）与第一动平台（17）联接，第一伸缩杆（21）通过第一移动副（22）与第二伸缩杆（23）联接，第二伸缩杆（23）通过第一球铰（24）与第二动平台（33）联接，第三伸缩杆（25）通过第十一转动副（19）与第一动平台（17）联接，第三伸缩杆（25）通过第二移动副（26）与第四伸缩杆（27）联接，第四伸缩杆（27）通过第二球铰（28）与第二动平台（33）联接，第五伸缩杆（29）通过第十二转动副（20）与第一动平台（17）联接，第五伸缩杆（29）通过第三移动副（30）与第六伸缩杆（31）联接，第六伸缩杆（31）通过第三球铰（32）与第二动平台（33）联接。
所述第一转动副（2）、第四转动副（7）和第七转动副（12）同轴。
本发明的突出优点在于：
1、3-RRR+3-RPS型六自由度运动模拟器执行机构具有大工作空间与绕Z轴整周转动的能力。
附图说明
图1为本发明所述3-RRR+3-RPS型六自由度运动模拟器执行机构第一结构示意图。
图2为本发明所述3-RRR+3-RPS型六自由度运动模拟器执行机构第二结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明的技术方案作进一步说明。
对照图1和图2，3-RRR+3-RPS型六自由度运动模拟器执行机构，包括机架（1）、3-RRR机构和3-RPS机构。
所述3-RRR机构由第一连杆（3）、第二连杆（5）、第三连杆（8）、第四连杆（10）、第五连杆（13）、第六连杆（15）和第一动平台（17）组成。第一连杆（3）通过第一转动副（2）与机架（1）联接，第一连杆（3）通过第二转动副（4）与第二连杆（5）联接，第二连杆（5）通过第三转动副（6）与第一动平台（17）联接，第三连杆（8）通过第四转动副（7）与机架（1）联接，第三连杆（8）通过第五转动副（9）第四连杆（10）联接，第四连杆（10）通过第六转动副（11）与第一动平台（17）联接，第五连杆（13）通过第七转动副（12）与机架（1）联接，第五连杆（13）通过第八转动副（14）与第六连杆（15）联接，第六连杆（15）通过第九转动副（16）与第一动平台（17）联接。
所述3-RPS机构由第一伸缩杆（21）、第二伸缩杆（23）、第三伸缩杆（25）、第四伸缩杆（27）、第五伸缩杆（29）、第六伸缩杆（31）和第二动平台（33）组成。第一伸缩杆（21）通过第十转动副（18）与第一动平台（17）联接，第一伸缩杆（21）通过第一移动副（22）与第二伸缩杆（23）联接，第二伸缩杆（23）通过第一球铰（24）与第二动平台（33）联接，第三伸缩杆（25）通过第十一转动副（19）与第一动平台（17）联接，第三伸缩杆（25）通过第二移动副（26）与第四伸缩杆（27）联接，第四伸缩杆（27）通过第二球铰（28）与第二动平台（33）联接，第五伸缩杆（29）通过第十二转动副（20）与第一动平台（17）联接，第五伸缩杆（29）通过第三移动副（30）与第六伸缩杆（31）联接，第六伸缩杆（31）通过第三球铰（32）与第二动平台（33）联接。
所述第一转动副（2）、第四转动副（7）和第七转动副（12）同轴。
所述第一转动副（2）、第四转动副（7）、第七转动副（12）、第一移动副（22）、第二移动副（26）和第三移动副（30）为主动运动副，第一转动副（2）、第四转动副（7）和第七转动副（12）的运动可实现第一动平台（17）沿X、Y轴平动和绕Z轴整周转动，第一移动副（22）、第二移动副（26）和第三移动副（30）的运动可实现第二动平台（33）沿Z轴平动和绕X、Y轴转动。
所述第二动平台（33）最终运动为六自由度运动。

Claims (1)

1.3-RRR+3-RPS型六自由度运动模拟器执行机构，包括机架（1）、3-RRR机构和3-RPS机构，其特征在于：
所述3-RRR机构由第一连杆（3）、第二连杆（5）、第三连杆（8）、第四连杆（10）、第五连杆（13）、第六连杆（15）和第一动平台（17）组成，第一连杆（3）通过第一转动副（2）与机架（1）联接，第一连杆（3）通过第二转动副（4）与第二连杆（5）联接，第二连杆（5）通过第三转动副（6）与第一动平台（17）联接，第三连杆（8）通过第四转动副（7）与机架（1）联接，第三连杆（8）通过第五转动副（9）第四连杆（10）联接，第四连杆（10）通过第六转动副（11）与第一动平台（17）联接，第五连杆（13）通过第七转动副（12）与机架（1）联接，第五连杆（13）通过第八转动副（14）与第六连杆（15）联接，第六连杆（15）通过第九转动副（16）与第一动平台（17）联接，
所述3-RPS机构由第一伸缩杆（21）、第二伸缩杆（23）、第三伸缩杆（25）、第四伸缩杆（27）、第五伸缩杆（29）、第六伸缩杆（31）和第二动平台（33）组成，第一伸缩杆（21）通过第十转动副（18）与第一动平台（17）联接，第一伸缩杆（21）通过第一移动副（22）与第二伸缩杆（23）联接，第二伸缩杆（23）通过第一球铰（24）与第二动平台（33）联接，第三伸缩杆（25）通过第十一转动副（19）与第一动平台（17）联接，第三伸缩杆（25）通过第二移动副（26）与第四伸缩杆（27）联接，第四伸缩杆（27）通过第二球铰（28）与第二动平台（33）联接，第五伸缩杆（29）通过第十二转动副（20）与第一动平台（17）联接，第五伸缩杆（29）通过第三移动副（30）与第六伸缩杆（31）联接，第六伸缩杆（31）通过第三球铰（32）与第二动平台（33）联接，
所述第一转动副（2）、第四转动副（7）和第七转动副（12）同轴。
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