一种六自由度运动模拟机构的制作方法

本实用新型属于模拟机构领域，具体涉及一种六自由度运动模拟机构。

背景技术：

着科技的发展，越来越多的技术向精确化、智能化发展，而进行实地实验的成本越来越高，运动模拟机构应运而生，并广泛应用于各行各业。传统的运动模拟机构多用液压杆来进行运动控制，体积均比较大且不能精确控制，在许多要求高精度的领域不能大面积推广。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种六自由度运动模拟机构，本机构承重大、结构简单、反应快速、能根据要求进行运动模拟、能精确控制运动的六自由度运动模拟机构。

为了达到上述目的，本实用新型包括底板，底板上固定有三个伺服电机，每个伺服电机固定一套支撑架，底板上铰接有三个液压杆，每个液压杆与其对应的支撑架连接，三个支撑架顶部均通过球头关节轴承固定在顶板背部。

所述支撑架包括铰接在底板上的L型支撑板，L型支撑板上铰接有上支撑板，上支撑板顶部设置有连接板，连接板上固定有连接U型块，连接U型块上固定有弧形连接块，弧形连接块顶端设置有球头关节轴承。

所述液压杆顶部铰接有单轴U型块，单轴U型块通过液压杆连接板固定在上支撑板上。

所述底板上固定有固定L型板，伺服电机固定在固定L型板上。

所述底板上固定有固定U型块，固定U型块上铰接有双轴U型块，双轴U型块连接支撑架，伺服电机通过联轴器带动支撑架运动。

所述伺服电机的第一传动轴穿过固定U型块驱动双轴U型块，双轴U型块上设置有通过套筒固定的用于驱动支撑架的第二传动轴。

所述顶板包括固定在一起的上顶板和下顶板，下顶板上开设有三个轴承孔，球头关节轴承固定在轴承孔中。

相邻的支撑架夹角为120°。

与现有技术相比，本实用新型克服了现有的液压杆驱动系统的传动精度低、体积笨重、启动慢、运动空间小、难查找损坏点的缺陷，该模拟机构通过伺服电机驱动支撑架，三个支撑架共同支撑顶板，能够使顶板在六个自由度上自由活动，本装置操控方便，结构更加简单，效率高，启动快，可以精确地控制运动平台的运动，同时便于维修和维护。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型中支撑架的结构示意图；

图3为本实用新型中液压杆的结构示意图；

图4为本实用新型中顶板的结构示意图；

图5为本实用新型中万向节机构的结构示意图；

图中标号代表：1—顶板，1-1—上顶板，1-2—下顶板，2—球头关节轴承，3—单轴U型块，4—液压杆连接板，5—液压杆，6—支撑架，6-1—弧形连接块，6-2—连接U型块，6-3—连接板，6-4—上支撑板，6-5—单轴U型块，6-6—L型支撑板，7—双轴U型块，7-1—第二传动轴，7-2—套筒，8—固定U型块，8-1—第一传动轴，9—联轴器，10—固定L型板，11—伺服电机，12—底板。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。

参见图1至图5，本实用新型包括底板12，底板12上固定有三个伺服电机11，每个伺服电机11固定一套支撑架6，底板12上铰接有三个液压杆5，每个液压杆5与其对应的支撑架6连接，三个支撑架6顶部均通过球头关节轴承2固定在顶板1背部。

支撑架6包括铰接在底板12上的L型支撑板6-6，L型支撑板6-6上铰接有上支撑板6-4，上支撑板6-4顶部设置有连接板6-3，连接板6-3上固定有连接U型块6-2，连接U型块6-2上固定有弧形连接块6-1，弧形连接块6-1顶端设置有球头关节轴承2。

液压杆5顶部铰接有单轴U型块3，单轴U型块3通过液压杆连接板4固定在上支撑板6-4上。

底板12上固定有固定L型板10，伺服电机11固定在固定L型板10上。

底板12上固定有固定U型块8，固定U型块8上铰接有双轴U型块7，双轴U型块7连接支撑架6，伺服电机11通过联轴器9带动支撑架6运动。

伺服电机11的第一传动轴8-1穿过固定U型块8驱动双轴U型块7，双轴U型块7上设置有通过套筒7-2固定的用于驱动支撑架6的第二传动轴7-1。

顶板1包括固定在一起的上顶板1-1和下顶板1-2，下顶板1-2上开设有三个轴承孔，球头关节轴承2固定在轴承孔中。

相邻的支撑架6夹角为120°。

实际使用时，以底板12的中心为原点，以其中任意一个伺服电机11的轴向为X轴正方向，底板12平面内垂直X轴的方向为Y轴，垂直于X、Y轴为Z轴建立笛卡尔坐标系。

当顶板沿Z轴向上运动时，伺服电机11不动，液压杆5伸长；当顶板沿X轴像伺服电机11运动时，X轴轴线上伺服电机11不动，X轴右侧伺服电机11左转，X轴左侧伺服电机11右转，与此同时液压杆5伸长；绕Y轴移动过程原理与绕X轴相同。

当顶板绕Z轴逆时针旋转时，三个伺服电机11均右转，液压杆5伸长；当顶板绕Y轴旋转时，在X轴上的液压杆5收缩，使支撑架6上端向内倾斜，与此同时另外两个液压杆5伸长；绕X轴旋动过程原理与绕Y轴相同。