含高低频双驱动单元的两转一移三自由度调姿隔振平台的制作方法

本发明涉及一种并联机构，特别是一种并联调姿隔振平台。

背景技术：

随着汽车、航空航天、国防军工等事业的发展，为了保证安装在车辆、卫星和舰船等载体上的精密仪器的正常工作，需要尽量消除载体周边环境对其产生的扰动。干扰可以分为两种形式，一种是低频高幅的往复位姿变化；另一种主要是高频低幅的往复振动。然而现有的扰动补偿机构，调姿与隔振一般是分离的。为了更好的消除载体周边环境的扰动，保证精密仪器的正常工作，一种可实现高低频混合输出的调姿隔振平台十分必要。

公开号为cn104390755a的中国专利提出了一种高低频复合驱动并联三自由度运动台，该发明可以实现高低频运动输出，并可以进行大范围调姿，但复合驱动单元和目标运动台之间只用一传动支杆连接，刚度要求高，承载难以保证；公开号为cn104308838a的中国专利提出了一种高低频复合驱动六自由度并联运动台，该发明需要添加十二个驱动，少自由度平台需要更少的驱动，控制简单，节约能耗；公开号为cn105738062a的专利提出了一种可变结构的高低频混合输出并联三维运动台，该发明虽然结构可变，但仅能有效控制三维平动的自由度输出，无转动自由度输出导致其应用范围受到严重限制。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种能够实现两转一移自由度、可以更好地消除载体周边环境的扰动、保证精密仪器的正常工作、并可以根据实际承载改变机构的承载性能的含高低频双驱动单元的两转一移三自由度调姿隔振平台。

本发明的技术方案如下：

本发明包括动平台、基架以及连接动平台和基架的三条结构相同的运动支链，三条运动支链在动平台和基架上均布，所述运动支链由高低频双驱动单元和传动三角单元串联组成；所述高低频双驱动单元包括伺服电机、低频曲柄、滑块、混合驱动输出杆、直线电机和立柱，其中，立柱与基架固连，伺服电机作为低频驱动固定在立柱上，低频曲柄与伺服电机轴端连接，滑块通过第一转动副与低频曲柄连接，混合驱动输出杆一端通过移动副与滑块连接，混合驱动输出杆的另一端通过第二转动副与直线电机的动子连接，直线电机作为高频驱动与基架固连，上述高低频双驱动单元构成一个闭环二自由度输出机构；所述传动三角单元为圆管焊接而成的三角分支，其顶角处通过所固连的球副与动平台铰接，与顶角正对的一边通过第三转动副与高低频双驱动单元的驱动输出杆铰接。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

1、采用高低频双重驱动形式，且有两转一移型的稳定输出，可以更好的消除载体周边环境的扰动，保证精密仪器的正常工作。

2、传动分支的可变结构可以根据实际承载，改变机构的承载性能，增强了对环境的适应性。

3、驱动分支的可变机构可根据实际需求，改变机构的工作空间，增大机构的使用范围。

4、机构输入驱动数多于输出平台自由度数，实现同一种输出运动有多种不同的驱动方式，为使用者提供了更多的选择。

附图说明

图1为本发明实施例1的立体示意简图；

图2为本发明实施例1和例2中高低频双驱动单元的立体示意简图；

图3为本发明实施例1和例3中传动三角单元的立体示意简图；

图4为本发明实施例2的立体示意简图；

图5为本发明实施例2和例4的传动三角单元的立体示意简图。

图6为本发明实施例3的立体示意简图；

图7为本发明实施例3和例4中高低频双驱动单元的立体示意简图；

图8为本发明实施例4的立体示意简图。

图中：1-基架、2-立柱、3-低频伺服电机、4-低频曲柄、5-滑块、6-混合驱动输出杆、7-高频直线电机、8-传动三角单元、9-动平台、10-第一转动副、11-第二转动副、12-第三转动副、13-三角基座。

具体实施方式

实施例1

在图1、图2和图3所示的含高低频双驱动单元的两转一移三自由度调姿隔振平台示意图中，立柱2均匀布置在基架1上，并与之固连，低频伺服电机3固定在立柱上，低频曲柄4与低频伺服电机轴端连接，滑块5通过第一转动副10与低频曲柄连接，混合驱动输出杆6的一端通过移动副与滑块连接，驱动输出杆另一端通过第二转动副11与直线电机7的动子连接，直线电机作为高频驱动与基架固连；传动三角单元8为圆管焊接而成的三角分支，其顶角处通过所固连的球副与动平台9铰接，与顶角正对的一边通过第三转动副12与高低频双驱动单元的混合驱动输出杆6铰接。

实施例2

如图2、图4和图5所示，传动三角单元的顶角处通过所固连的球副与高低频双驱动单元铰接，与顶角正对的一边通过第三转动副12与动平台铰接，其它构件和连接方式与实施例1相同。

实施例3

如图3、图6和图7所示，高低频双驱动单元中的直线电机与三角基座固连，三角基座与基架固连，其它构件和连接方式与实施例1相同。

实施例4

如图5、图7和图8所示，传动三角单元其顶角处通过所固连的球副与高低频双驱动单元铰接，与顶角正对的一边通过第三转动副12与动平台铰接，其它构件和连接方式与实施例3相同。

技术特征：

技术总结
一种含高低频双驱动单元的两转一移三自由度调姿隔振平台，其包括动平台、基架以及连接动平台和基架的三条结构相同的运动支链，三条运动支链在动平台和基架上均布；所述运动支链由高低频双驱动单元和传动三角单元串联组成，其中高低频双驱动单元与基架连接，传动三角单元的两端分别通过转动副和球副与高低频双驱动单元和动平台铰接。本发明为一种可实现两转一移、高低频混合输出形式的调姿隔振运动平台，可对外界多种形式的扰动进行有效的抑制，为精密仪器的正常工作提供一个稳定环境。

技术研发人员：赵铁石;赵星宇;云轩;丁实兴
受保护的技术使用者：燕山大学
技术研发日：2017.06.30
技术公布日：2017.10.03