杆28;固定安装于纵轴驱动杆28上部的配重块24。
[0047]如图5所示，双平行四边形机构包括:横轴19;通过孔轴结构固定安装于横轴19右端轴孔A、B的销轴22及销轴23;销轴22、销轴23同时通过孔轴结构间隙配合安装于纵轴驱动杆28、纵轴辅助杆29上端的轴孔A’及B’；通过孔轴结构分别固定安装于纵轴驱动杆28底端轴孔C’及轴孔E’的销轴37及销轴36;通过孔轴结构分别固定安装于纵轴辅助杆上29底端轴孔D’及轴孔F’的销轴34及销轴35;销轴37及销轴34同时通过孔轴间隙配合安装于托杆I 30上的轴孔C及轴孔D;销轴(36)及销轴35同时通过孔轴间隙配合安装于托杆II 31上的轴孔E及轴孔F;通过孔轴结构固定安装于托杆I 30右端轴孔G ’的销轴38;通过孔轴结构固定安装于托杆II 31右端轴孔H’的销轴39;销轴38及销轴39同时通过孔轴结构间隙配合安装于支撑杆32底端的轴孔G及轴孔H;支撑杆32的顶端通过横轴19的轴线延长线;支撑杆32的顶端与纵轴驱动杆28的轴孔A、B的位置处于同一直线；支撑杆32的顶端通过立轴2的轴线延长线。
[0048]如图5所示，托架包括:支撑杆32;在中心位置固定安装于支撑杆32上端的托架33;
[0049]下面将说明本发明三自由度姿态调整平台动作实施过程。
[0050]以图1中托架中心点处标示的ο-ΧΥΖ坐标轴为托架参考坐标系，以下动作介绍均以此坐标系为基准。
[0051]1.偏置L型行走底座调整托架33相对于O-Z轴的角度
[0052]图2中电机9的输出轴转动带动与之固定连接的链轮8转动，链轮8通过链条7带动链轮6转动，链轮6带动与之固定连接的行走轮5绕销轴4转动，销轴4与L型底座3固定相连，行走轮5底部与大地接触，行走轮与大地之间的摩擦力将推动L型底座3绕立轴2相对于安装地板I转动，也即是L型底座3将最终带动托架33绕着图1所示o-Z轴线方向转动，调整托架33相对于o-Z轴的角度。
[0053]2.偏置横轴驱动机构调整托架33相对于O-X轴的角度及相关配重平衡
[0054]图3中电机12的输出轴转动带动与之固定连接的链轮13转动，链轮13通过链条14带动链轮17转动，链轮17带动与之固定连接的横轴19相对于横轴套筒18转动，也即是横轴19将通过后续结构带动托架33绕着图1所示o-X轴线方向转动，调整托架33相对于o-X轴的角度，横轴19带动与之固定连接的配重杆16转动，配重杆16带动与之固定连接的配重块15转动。当横轴19转动离开初始零位后，配重块15与横轴19之后的双平行四边形机构处于ο-χ 轴的两侧 ，因此可以绕 o-X 轴实现重力平衡 ，同时配重块 15 与横轴 19 右侧的双平行四边形机构及托架33处于L型行走底座3的左侧立柱两侧，也可以起到配重平衡作用。
[0055]3.偏置纵轴驱动机构调整托架33相对于O-Y轴的角度及相关配重平衡
[0056]图5中横轴19、纵轴驱动杆28、纵轴辅助杆29、及托杆II31与轴孔Α、Β、Ε及F共同形成平行四边形结构，托杆II 31与横轴19保持平行，即托杆II 31保持水平，托杆II 31与图1中o-X轴线平行；图5中纵轴驱动杆28、托杆I 30、支撑杆32及托杆II 31与轴孔C、E、G及H共同形成平行四边形结构，支撑杆32与纵轴驱动杆29保持平行。图4中电机21的输出轴转动带动与之固定连接的链轮27转动，链轮27通过链条26带动链轮25绕销轴22转动，链轮25带动与之固定连接的纵轴驱动杆28绕销轴22转动，即纵轴驱动杆28绕与销轴22固定连接的横轴19在图1所示的ο-Υ轴线方向转动，此时纵轴驱动杆28与横轴19之间所夹角度，即是支撑杆32与托架II 31所夹角度，也即支撑杆32与横轴19之间所夹角度，也即是支撑杆32与o-X轴之间所夹角度，因此电机21可以调整支撑杆32及与之固定连接的托架33绕ο-Υ轴线角度。当纵轴驱动杆28离开初始零位后，配重块24与托杆I 30及托杆II 31处于横轴19上轴孔A的两侦U，因此可以起到配重平衡作用。
【主权项】
1.一种三自由度姿态调整平台，包括:固定底座，偏置L型行走底座，偏置横轴驱动机构，偏置纵轴驱动机构，双平行四边形机构，托架； 所述固定底座包括:安装底板(I);固定安装于安装底板(I)上的立轴(2); 所述偏置L型行走底座包括:立轴(2);通过孔轴结构安装于立轴(2)上的L型底座(3);水平布置固定安装于L型底座(3)上的销轴(4);通过孔轴结构间隙配合安装于销轴(4)上的行走轮(5);固定连接于行走轮上(5)的链轮(6);通过链传动结构连接于链轮(6)的链条(7)及链轮(8)，固定连接于链轮(8)的电机(9);固定连接于L型底座(3)上的电机安装板(10);电机(9)同时通过电机安装板(10)固定安装在L型底座(3)上； 所述偏置纵轴驱动机构包括:横轴(19);固定安装于横轴(19)的电机安装板(20);通过电机安装板(20)固定安装于横轴(19)上方的电机(21);通过孔轴结构固定安装于电机(21)轴的链轮(27);通过孔轴结构固定安装于横轴(19)的销轴(22);通过孔轴结构间隙安装于销轴(22)的纵轴驱动杆(28);通过链传动方式安装于链轮(27)的链条(26)及链轮(25);通过孔轴结构间隙配合安装于销轴(22)的链轮(25);链轮(25)同时固定安装于纵轴驱动杆(28);固定安装于纵轴驱动杆(28)上部的配重块(24); 所述托架包括:支撑杆(32);在中心位置固定安装于支撑杆(32)上端的托架(33); 其特征在于，偏置L型行走底座安装于固定底座侧面，偏置横轴驱动机构安装于偏置L型行走底座上方，偏置纵轴驱动机构水平安装于偏置横轴驱动机构侧面同时靠近于固定底座一侧，双平行四边形机构安装于偏置纵轴驱动机构，托架安装于双平行四边形机构末端。2.根据权利要求1所述的三自由度姿态调整平台，其特征在于，所述偏置横轴驱动机构包括:L型底座(3);以固定方式水平安装于L型底座(3)上端的横轴套筒(18);以孔轴结构间隙配合安装于横轴套筒(18)内的横轴(19);以孔轴结构固定安装于横轴(19)上的链轮(17)；以孔轴结构在竖直方向固定安装于横轴(19)上的配重杆(16);以固定方式安装于配重杆(16)上端的配重块(15);固定安装于L型底座(3)上的电机安装板(11);通过电机安装板(11)安装于L型底座(3)的电机(12);通过孔轴结构固定安装于电机(12)轴的链轮(13);通过链传动方式连接链轮(13)及链轮(17)的链条(14)。3.根据权利要求1所述的三自由度姿态调整平台，其特征在于，所述双平行四边形机构包括:横轴(19);通过孔轴结构固定安装于横轴(19)右端轴孔A、B的销轴(22)及销轴(23);销轴(22)、销轴(23)同时通过孔轴结构间隙配合安装于纵轴驱动杆(28)、纵轴辅助杆(29)上端的轴孔A’及B’；通过孔轴结构分别固定安装于纵轴驱动杆(28)底端轴孔C’及轴孔E’的销轴(37)及销轴(36);通过孔轴结构分别固定安装于纵轴辅助杆上(29)底端轴孔D’及轴孔F’的销轴(34)及销轴(35);销轴(37)及销轴(34)同时通过孔轴间隙配合安装于托杆1(30)上的轴孔C及轴孔D;销轴(36)及销轴(35)同时通过孔轴间隙配合安装于托杆11(31)上的轴孔E及轴孔F;通过孔轴结构固定安装于托杆1(30)右端轴孔G’的销轴(38);通过孔轴结构固定安装于托杆11(31)右端轴孔H’的销轴(39);销轴(38)及销轴(39)同时通过孔轴结构间隙配合安装于支撑杆(32)底端的轴孔G及轴孔H;支撑杆(32)的顶端通过横轴(19)的轴线延长线;支撑杆(32)的顶端与纵轴驱动杆(28)的轴孔A、B的位置处于同一直线;支撑杆(32)的顶端通过立轴(2)的轴线延长线。
【专利摘要】本发明公开一种三自由度姿态调整平台，包括：固定底座，偏置L型行走底座，偏置横轴驱动机构，偏置纵轴驱动机构，双平行四边形机构，托架。其中，偏置L型行走底座安装于固定底座侧面，偏置横轴驱动机构安装于偏置L型行走底座上方，偏置纵轴驱动机构水平安装于偏置横轴驱动机构侧面同时靠近于固定底座一侧，双平行四边形机构安装于偏置纵轴驱动机构，托架安装于双平行四边形机构末端。通过控制偏置L型行走底座、偏置横轴驱动机构及偏置纵轴驱动机构的运动，该平台能够以托架的中心为参考点方便地调整托架相对于o-X、o-Y、o-Z三个坐标轴的姿态。
【IPC分类】B25H1/14
【公开号】CN105538259
【申请号】CN201610037038
【发明人】罗海风, 刘晋浩
【申请人】北京林业大学
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2016年1月21日