并联式六维输出二十八输入冗余容错驱动模拟器的制作方法

专利名称：并联式六维输出二十八输入冗余容错驱动模拟器的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一机械工程技术领域的装置，具体是一种并联式六维输出二十八 输入冗余容错驱动模拟器。
背景技术：
多自由度冗余容错驱动模拟器特别是六自由度并联模拟器主要应用于大型模拟 设备的制造，如海浪模拟系统、地震模拟器、以及核电站等。并联式冗余输入驱动技术是一 种用多个驱动源分担一个总驱动力的技术，通过输入驱动器的并联，可以通过纯机械电气 系统产生较大的驱动力，而不需要采用庞大的液压系统，避免了成本高、易污染的风险。在并联机构领域，冗余输入是指机构运动输入的数目大于其结构自由度数目。并 联机器人具有刚度高、精度高、惯性小、动态特性好等特点，但是在几何特性方面也具有很 大欠缺，如工作空间小、灵活性差以及工作空间内存在奇异位形等，加入冗余度可以改善它 的几何特性。由于冗余度机器人在工作空间、灵活性、避障能力及动力特性等方面具有优 点，因而受到了越来越多的重视。与一般并联机构相比，并联式冗余输入机构具有更高的刚 度、更大的承载力、更大的加速度和更优的性能等许多鲜明的特征，并且可以优化输入力、 降低机构关节内力，从而提高其力传递能力，改善动力学性能等。现有的并联输入冗余驱动模拟器冗余度较小，能达到的功率较小，主要采用丝杠 传动，采用双连杆协调运动。目前普遍使用的是由六个输入获得六个输出自由度。经对现有文献检索发现，中国专利申请号为=03122951. 4，名称为一种冗余输入 并联模拟器。该模拟器的接口模块包括导轨、滑台、连杆、电机，通过接口模块与面板的连 接，实现模拟器的运行。但是该技术的冗余输入模拟器能够冗余的电机数目较少，故可达最 大功率较小，每个电机要求功率很大，成本很高；而且不能差动输出，协调性不好，可操作吨 位相对低，不能适应海浪模拟系统、地震模拟器、以及核电站等重型机械设备的使用需求。

发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种并联式六维输出二十八输入冗余容错驱动 模拟器。本发明结构简单，控制容易，利用并联输入可获得较大的功率，每个接口能冗余 4 6个电机，使每个电机的功率需求降低，能差动输出，故可达功率大，冗余接口多，由于 采用模块化设计，故可扩展性强。本发明是通过以下技术方案实现的本发明包括工作平台、三个面板、四个四输入单输出冗余驱动机构和两个六输入 单输出冗余驱动机构，其中三个面板两两相互垂直，第一六输入单输出冗余驱动机构的 一端固定在第一面板上，第一六输入单输出冗余驱动机构的另一端固定在工作平台上，第 二六输入单输出冗余驱动机构的一端固定在第三面板上，第二六输入单输出冗余驱动机构 的另一端固定在工作平台上，第一四输入单输出冗余驱动机构的一端固定在第三面板上， 第一四输入单输出冗余驱动机构的另一端固定在工作平台上，第二四输入单输出冗余驱动机构的一端固定在第三面板上，第二四输入单输出冗余驱动机构的另一端固定在工作平台 上，第三四输入单输出冗余驱动机构的一端固定在第二面板上，第三四输入单输出冗余驱 动机构的另一端固定在工作平台上，第四四输入单输出冗余驱动机构的一端固定在第二面 板上，第四四输入单输出冗余驱动机构的另一端固定在工作平台上。所述的四输入单输出冗余驱动机构包括第一滑台、四个驱动装置、三个协调装 置、五个驱动杆组件和两个接口装置，其中驱动装置的一端固定在面板上，第一驱动装置 的另一端与第一接口装置固连，第二驱动装置的另一端与第一接口装置固连，第三驱动装 置的另一端与第二接口装置相连，第四驱动装置的另一端与第二接口装置相连，第一协调 装置固定在第一接口装置上，第二协调装置固定在第二接口装置上，第一驱动杆组件的一 端和第二驱动杆组件的一端分别固定在第一协调装置上，第三驱动杆组件的一端和第四驱 动杆组件的一端分别固定在第二协调装置上，第一驱动杆组件的另一端、第二驱动杆组件 的另一端、第三驱动杆组件的另一端和第四驱动杆组件的另一端分别固定在第一滑台的下 表面，第三协调装置固定在第一滑台的上表面上，第五驱动杆组件的一端固定在第三协调 装置上，第五驱动杆组件的另一端与工作平台固连。所述的四输入单输出冗余驱动机构包括第一滑台、四个驱动装置、三个协调装 置、三个驱动杆组件和两个接口装置，其中驱动装置的一端固定在面板上，第一驱动装置 的另一端与第一接口装置固连，第二驱动装置的另一端与第一接口装置固连，第三驱动装 置的另一端与第二接口装置相连，第四驱动装置的另一端与第二接口装置相连，第一协调 装置固定在第一接口装置上，第二协调装置固定在第二接口装置上，第一驱动杆组件的一 端固定在第一协调装置上，第二驱动杆组件的一端固定在第二协调装置上，第一驱动杆组 件的另一端和第二驱动杆组件的另一端分别固定在第一滑台的下表面，第三协调装置固定 在第一滑台的上表面上，第五驱动杆组件的一端固定在第三协调装置上，第五驱动杆组件 的另一端与工作平台固连。所述的六输入单输出冗余驱动机构包括第二滑台、六个驱动装置、四个协调装 置、七个驱动杆组件和三个接口装置，其中驱动装置的一端固定在面板上，第五驱动装置 的另一端与第三接口装置固连，第六驱动装置的另一端与第三接口装置固连，第七驱动装 置的另一端与第四接口装置固连，第八驱动装置的另一端与第四接口装置固连，第九驱动 装置的另一端与第五接口装置固连，第十驱动装置的另一端与第五接口装置固连，第四协 调装置固定在第三接口装置上，第五协调装置固定在第四接口装置上，第六协调装置固定 在第五接口装置上，第六驱动杆组件的一端和第十一驱动杆组件的一端分别固定在第四协 调装置上，第七驱动杆组件的一端和第十二驱动杆组件的一端分别固定在第五协调装置 上，第八驱动杆组件的一端和第十二驱动杆组件的一端分别固定在第六协调装置上，第六 驱动杆组件的另一端、第七驱动杆组件的另一端、第八驱动杆组件的另一端、第十驱动杆组 件的另一端、第十一驱动杆组件的另一端和第十二驱动杆组件的另一端分别固定在第二滑 台的下表面，第七协调装置固定在第二滑台的上表面，第九驱动杆组件的一端固定在第七 协调装置上，第九驱动杆组件的另一端与工作平台固连。所述的六输入单输出冗余驱动机构包括第二滑台、六个驱动装置、四个协调装 置、四个驱动杆组件和三个接口装置，其中驱动装置的一端固定在面板上，第五驱动装置 的另一端与第三接口装置固连，第六驱动装置的另一端与第三接口装置固连，第七驱动装置的另一端与第四接口装置固连，第八驱动装置的另一端与第四接口装置固连，第九驱动 装置的另一端与第五接口装置固连，第十驱动装置的另一端与第五接口装置固连，第四协 调装置固定在第三接口装置上，第五协调装置固定在第四接口装置上，第六协调装置固定 在第五接口装置上，第六驱动杆组件的一端固定在第四协调装置上，第七驱动杆组件的一 端固定在第五协调装置上，第八驱动杆组件的一端固定在第六协调装置上，第六驱动杆组 件的另一端、第七驱动杆组件的另一端和第八驱动杆组件的另一端分别固定在第二滑台的 下表面，第七协调装置固定在第二滑台的上表面，第九驱动杆组件的一端固定在第七协调 装置上，第九驱动杆组件的另一端与工作平台固连。所述的驱动杆组件包括一个连杆和两个球绞，其中连杆的一端与第一球绞相 连，连杆的另一端与第二球绞相连。所述的协调装置是滑轮，或者是齿轮，或者是凸轮。所述的驱动装置包括电机、电机轴和减速器，其中电机的一端固定在面板上， 电机的另一端与电机轴的一端相连，电机轴的另一端与减速器相连，减速器与接口装置相 连。所述的电机是伺服电机，或者是步进电机。所述的接口装置包括导轨、第三滑台和两个丝杠，其中丝杠的一端与驱动装置 固连，丝杠的另一端与导轨固连，丝杠穿过第三滑台，协调装置固定在第三滑台的上表面 上。与现有技术相比，本发明的有益效果是1、采用双丝杠驱动，可以降低单个丝杠的平均应力，延长使用寿命。由于机械传动 系统如丝杠的寿命与轴向力的三次方成反比，因此配重的加入可提高寿命5 8倍。而双 丝杠驱动分担驱动力使机械传动系统受力减小了一半，即可提高寿命8倍。这样，本发明并 联式六维输出二十八输入冗余容错驱动模拟器可将机械传动系统的寿命提高40倍以上， 能够充分满足设备实际使用的寿命要求。2、通过协调装置协调传动，使两根丝杠保持同步，提高了装置的协调能力。3、由于采用了多冗余度并联驱动方式，不需要单个电机的功率太大，因此单个电 机成本较低、结构简单，设备制造容易，降低成本。4、由于并联输入，且存在冗余度，因此可通过控制驱动装置，使其分时段输入，从 而控制了各个自由度的输出，形成了差动输入、输出，因此控制灵活，可以观测单个自由度 的运动、位置情况。本发明可以很好的适应海浪模拟系统、地震模拟器、以及核电站等重型机械设备 的使用需求。


图1是实施例的装置整体结构示意图；其中A-第一面板、B-第二面板、C-第三面板、1-工作平台、2-第一四输入单输出 冗余驱动机构、3-第一六输入单输出冗余驱动机构、4-第二四输入单输出冗余驱动机构、 5-第二六输入单输出冗余驱动机构、6-第三四输入单输出冗余驱动机构、7-第四四输入单 输出冗余驱动机构。
图2是实施例中第一四输入单输出冗余驱动机构的结构示意图；其中8_第一驱动装置、9-第二驱动装置、10-第三驱动装置、11-第四驱动装置、 12-第三丝杠、13-第四丝杠、14-第二导轨、15-第四滑台、16-第二协调装置、17-第七球 绞、18-第五球绞、19-第三连杆、20-第四连杆、21-第八球绞、22-第六球绞、23-第一滑台、 24-第三协调装置、25-第九球绞、26-第五连杆、27-第十球绞、28-第四球绞、29-第二球 绞、30-第一连杆、31-第二连杆、32-第三球绞、33-第一球绞、34-第一导轨、35-第一协调 装置、36-第三滑台、37-第一丝杠、38-第二丝杠。图3是实施例中第一六输入单输出冗余驱动机构的结构示意图；其中39_第五驱动装置、40-第六驱动装置、41-第七驱动装置、42-第八驱动 装置、43-第九驱动装置、44-第十驱动装置、45-第九丝杠、46-第十丝杠、47-第七丝杠、 48-第八丝杠、49-第七滑台、50-第六协调装置、51-第十五球绞、52-第八连杆、53-第六 滑台、54-第五协调装置、55-第十六球绞、56-第十三球绞、57-第七连杆、58-第十四球绞、 59-第十八球绞、60-第九连杆、61-第十七球绞、62-第七协调装置、63-第二滑台、64-第 十二球绞、65-第三导轨、66-第六连杆、67-第十一球绞、68-第四协调装置、69-第五滑台、 70-第五丝杠、71-第六丝杠、72-第四导轨、73-第五导轨。
具体实施例方式以下结合附图对本发明的装置进一步描述本实施例在以本发明技术方案为前提 下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述 的实施例。实施例如图1所示，本实施例包括第一面板A、第二面板B、第三面板C、工作平台1、第 一四输入单输出冗余驱动机构2、第一六输入单输出冗余驱动机构3、第二四输入单输出冗 余驱动机构4、第二六输入单输出冗余驱动机构5、第三四输入单输出冗余驱动机构6和第 四四输入单输出冗余驱动机构7，其中第一四输入单输出冗余驱动机构2的一端、第一六 输入单输出冗余驱动机构3的一端和第二四输入单输出冗余驱动机构4的一端分别固定在 第三面板C上，第一四输入单输出冗余驱动机构2的另一端、第一六输入单输出冗余驱动机 构3的另一端和第二四输入单输出冗余驱动机构4的另一端分别固定在工作平台1的下表 面上，第二六输入单输出冗余驱动机构5的一端固定在第一面板A上，第二六输入单输出冗 余驱动机构5的另一端固定在工作平台1的一个侧表面上，第三四输入单输出冗余驱动机 构6的一端和第四四输入单输出冗余驱动机构7的一端分别固定在第二面板B上，第三四 输入单输出冗余驱动机构6的另一端和第四四输入单输出冗余驱动机构7的另一端分别固 定在工作平台1的另一个侧表面上。所述的四个四输入单输出冗余驱动机构的结构相同。所述的两个六输入单输出冗余驱动机构的结构相同。如图2所示，所述的第一四输入单输出冗余驱动机构2包括第一滑台23、第一驱 动装置8、第二驱动装置9、第三驱动装置10、第四驱动装置11、第一协调装置35、第二协调 装置16、第三协调装置24、五个驱动杆组件和两个接口装置，其中驱动装置的一端固定在 第三面板C上，第一驱动装置8的另一端与第一接口装置固连，第二驱动装置9的另一端与
7第一接口装置固连，第三驱动装置10的另一端与第二接口装置相连，第四驱动装置11的另 一端与第二接口装置相连，第一协调装置35固定在第一接口装置上，第二协调装置16固定 在第二接口装置上，第一驱动杆组件的一端和第二驱动杆组件的一端分别固定在第一协调 装置35上，第三驱动杆组件的一端和第四驱动杆组件的一端分别固定在第二协调装置16 上，第一驱动杆组件的另一端、第二驱动杆组件的另一端、第三驱动杆组件的另一端和第四 驱动杆组件的另一端分别固定在第一滑台23的下表面，第三协调装置24固定在第一滑台 23的上表面上，第五驱动杆组件的一端固定在第三协调装置24上，第五驱动杆组件的另一 端与工作平台1的下表面固连。所述的四个驱动装置相同，都包括电机、电机轴和减速器，其中电机的一端固 定在第三面板C上，电机的另一端与电机轴的一端相连，电机轴的另一端与减速器相连，减 速器与接口装置相连。该电机是伺服电机，改用步进电机也同样适用于所述的四个驱动装置。所述的第一接口装置包括第一导轨34、第三滑台36、第一丝杠37和第二丝杠 38，其中第一丝杠37的一端与第一驱动装置8固连，第一丝杠37的另一端与第一导轨34 固连，第二丝杠38的一端与第二驱动装置9固连，第二丝杠38的另一端与第一导轨34固 连，第一丝杠37和第二丝杠38都穿过第三滑台36，第一协调装置35固定在第三滑台36的 上表面。所述的第二接口装置包括第二导轨14、第四滑台15、第三丝杠12和第四丝杠 13，其中第三丝杠12的一端与第三驱动装置10固连，第三丝杠12的另一端与第二导轨 14固连，第四丝杠13的一端与第四驱动装置11固连，第四丝杠13的另一端与第二导轨14 固连，第三丝杠12和第四丝杠13都穿过第四滑台15，第二协调装置16固定在第四滑台15 的上表面。所述的第一驱动杆组件包括第一连杆30、第一球绞33和第二球绞29，其中第 一连杆30的一端与第一球绞33相连，第一连杆30的另一端与第二球绞29相连，第一球绞 33固定在第一协调装置35上，第二球绞29固定在第一滑台23的下表面。所述的第二驱动杆组件包括第二连杆31、第三球绞32和第四球绞28，其中第 二连杆31的一端与第三球绞32相连，第二连杆31的另一端与第四球绞28相连，第三球绞 32固定在第一协调装置35上，第四球绞28固定在第一滑台23的下表面。所述的第三驱动杆组件包括第三连杆19、第五球绞18和第六球绞22，其中第 三连杆19的一端与第五球绞18相连，第三连杆19的另一端与第六球绞22相连，第五球绞 18固定在第二协调装置16上，第六球绞22固定在第一滑台23的下表面。所述的第四驱动杆组件包括第四连杆20、第七球绞17和第八球绞21，其中第 四连杆20的一端与第七球绞17相连，第四连杆20的另一端与第八球绞21相连，第七球绞 17固定在第二协调装置16上，第八球绞21固定在第一滑台23的下表面。所述的第五驱动杆组件包括第五连杆26、第九球绞25和第十球绞27，其中第 五连杆26的一端与第九球绞25相连，第五连杆26的另一端与第十球绞27相连，第九球绞 25固定在第三协调装置24上，第十球绞27与工作平台1固连。如图3所示，所述的第一六输入单输出冗余驱动机构3包括第二滑台63、第五驱 动装置39、第六驱动装置40、第七驱动装置41、第八驱动装置42、第九驱动装置43、第十驱动装置44、第四协调装置68、第五协调装置54、第六协调装置50、第七协调装置62、四个驱 动杆组件和三个接口装置，其中驱动装置的一端固定在第三面板C上，第五驱动装置39的 另一端与第三接口装置固连，第六驱动装置40的另一端与第三接口装置固连，第七驱动装 置41的另一端与第四接口装置固连，第八驱动装置42的另一端与第四接口装置固连，第九 驱动装置43的另一端与第五接口装置固连，第十驱动装置44的另一端与第五接口装置固 连，第四协调装置68固定在第三接口装置上，第五协调装置54固定在第四接口装置上，第 六协调装置50固定在第五接口装置上，第六驱动杆组件的一端固定在第四协调装置68上， 第七驱动杆组件的一端固定在第五协调装置54上，第八驱动杆组件的一端固定在第六协 调装置50上，第六驱动杆组件的另一端、第七驱动杆组件的另一端和第八驱动杆组件的另 一端分别固定在第二滑台63的下表面，第七协调装置62固定在第二滑台63的上表面，第 九驱动杆组件的一端固定在第七协调装置62上，第九驱动杆组件的另一端与工作平台1固 连。所述的六个驱动装置相同，都包括电机、电机轴和减速器，其中电机的一端固 定在第三面板C上，电机的另一端与电机轴的一端相连，电机轴的另一端与减速器相连，减 速器与接口装置相连。该电机是伺服电机，改用步进电机也同样适用于所述的六个驱动装置。所述的第三接口装置包括第三导轨65、第五滑台69、第五丝杠70和第六丝杠 71，其中第五丝杠70的一端与第五驱动装置39固连，第五丝杠70的另一端与第三导轨 65固连，第六丝杠71的一端与第六驱动装置40固连，第六丝杠71的另一端与第三导轨65 固连，第五丝杠70和第六丝杠71都穿过第五滑台69，第四协调装置68固定在第五滑台69 的上表面。所述的第四接口装置包括第四导轨72、第六滑台53、第七丝杠47和第八丝杠 48，其中第七丝杠47的一端与第七驱动装置41固连，第七丝杠47的另一端与第四导轨 72固连，第八丝杠48的一端与第八驱动装置42固连，第八丝杠48的另一端与第四导轨72 固连，第七丝杠47和第八丝杠48都穿过第六滑台53，第五协调装置54固定在第六滑台53 的上表面。所述的第五接口装置包括第五导轨73、第七滑台49、第九丝杠45和第十丝杠 46，其中第九丝杠45的一端与第九驱动装置43固连，第九丝杠45的另一端与第五导轨 73固连，第十丝杠46的一端与第十驱动装置44固连，第十丝杠46的另一端与第五导轨73 固连，第九丝杠45和第十丝杠46都穿过第七滑台49，第六协调装置50固定在第七滑台49 的上表面。所述的第六驱动杆组件包括第六连杆66、第十一球绞67和第十二球绞64，其中 第六连杆66的一端与第十一球绞67相连，第六连杆66的另一端与第十二球绞64相连，第 十一球绞67固定在第四协调装置68上，第十二球绞64固定在第五滑台36的下表面。所述的第七驱动杆组件包括第七连杆57、第十三球绞56和第十四球绞58，其中 第七连杆57的一端与第十三球绞56相连，第七连杆57的另一端与第十四球绞58相连，第 十三球绞56固定在第五协调装置54上，第十四球绞58固定在第六滑台53的下表面。所述的第八驱动杆组件包括第八连杆52、第十五球绞51和第十六球绞55，其中 第八连杆52的一端与第十五球绞51相连，第八连杆52的另一端与第十六球绞55相连，第十五球绞51固定在第六协调装置50上，第十六球绞55固定在第七滑台49的下表面。所述的第九驱动杆组件包括第九连杆60、第十七球绞61和第十八球绞59，其中 第九连杆60的一端与第十七球绞61相连，第九连杆60的另一端与第十八球绞59相连，第 十七球绞61固定在第七协调装置62上，第十八球绞59固定在工作平台1上。所述的协调装置是滑轮，改用齿轮或者是凸轮也同样适用于所述的四个四输入单 输出冗余驱动机构和所述的两个六输入单输出冗余驱动机构。本实施例中丝杠的参数都为长度为800mm，直径为60mm ；第一连杆30、第二连杆 31、第三连杆19、第四连杆20、第六连杆66、第七连杆57和第八连杆52的参数都是长度 为1000mm，直径为IlOmm ；第五连杆26和第九连杆45的参数都是长度为1200mm，直径为 150mmo本实施例的工作过程工作平台1可实现六个维度的运动，通过第一四输入单输 出冗余驱动机构2、第一六输入单输出冗余驱动机构3和第二四输入单输出冗余驱动机构4 的协调控制实现上下两个自由度的运动，通过第二六输入单输出冗余驱动机构5的协调控 制实现左右两个自由度的运动，通过第三四输入单输出冗余驱动机构6和第四四输入单输 出冗余驱动机构7的协调控制实现前后两个自由度的运动。本实施例由于采用了多冗余度并联驱动方式，不需要单个电机的功率太大，因此 单个电机成本较低、结构简单，设备制造容易，降低成本；采用双丝杠驱动，提高了装置的使 用寿命；可通过控制驱动装置，使其分时段输入，从而控制了各个自由度的输出，形成了差 动输入、输出，因此控制灵活。
权利要求
一种并联式六维输出二十八输入冗余容错驱动模拟器，包括工作平台、面板、其特征在于，还包括四个四输入单输出冗余驱动机构和两个六输入单输出冗余驱动机构，所述的面板为三个，其中三个面板两两相互垂直，第一六输入单输出冗余驱动机构的一端固定在第一面板上，第一六输入单输出冗余驱动机构的另一端固定在工作平台上，第二六输入单输出冗余驱动机构的一端固定在第三面板上，第二六输入单输出冗余驱动机构的另一端固定在工作平台上，第一四输入单输出冗余驱动机构的一端固定在第三面板上，第一四输入单输出冗余驱动机构的另一端固定在工作平台上，第二四输入单输出冗余驱动机构的一端固定在第三面板上，第二四输入单输出冗余驱动机构的另一端固定在工作平台上，第三四输入单输出冗余驱动机构的一端固定在第二面板上，第三四输入单输出冗余驱动机构的另一端固定在工作平台上，第四四输入单输出冗余驱动机构的一端固定在第二面板上，第四四输入单输出冗余驱动机构的另一端固定在工作平台上。
2.根据权利要求1所述的并联式六维输出二十八输入冗余容错驱动模拟器，其特征 是，所述的四输入单输出冗余驱动机构包括第一滑台、四个驱动装置、三个协调装置、五个 驱动杆组件和两个接口装置，其中驱动装置的一端固定在面板上，第一驱动装置的另一端 与第一接口装置固连，第二驱动装置的另一端与第一接口装置固连，第三驱动装置的另一 端与第二接口装置相连，第四驱动装置的另一端与第二接口装置相连，第一协调装置固定 在第一接口装置上，第二协调装置固定在第二接口装置上，第一驱动杆组件的一端和第二 驱动杆组件的一端分别固定在第一协调装置上，第三驱动杆组件的一端和第四驱动杆组件 的一端分别固定在第二协调装置上，第一驱动杆组件的另一端、第二驱动杆组件的另一端、 第三驱动杆组件的另一端和第四驱动杆组件的另一端分别固定在第一滑台的下表面，第三 协调装置固定在第一滑台的上表面上，第五驱动杆组件的一端固定在第三协调装置上，第 五驱动杆组件的另一端与工作平台固连。
3.根据权利要求1所述的并联式六维输出二十八输入冗余容错驱动模拟器，其特征 是，所述的四输入单输出冗余驱动机构包括第一滑台、四个驱动装置、三个协调装置、三个 驱动杆组件和两个接口装置，其中驱动装置的一端固定在面板上，第一驱动装置的另一端 与第一接口装置固连，第二驱动装置的另一端与第一接口装置固连，第三驱动装置的另一 端与第二接口装置相连，第四驱动装置的另一端与第二接口装置相连，第一协调装置固定 在第一接口装置上，第二协调装置固定在第二接口装置上，第一驱动杆组件的一端固定在 第一协调装置上，第二驱动杆组件的一端固定在第二协调装置上，第一驱动杆组件的另一 端和第二驱动杆组件的另一端分别固定在第一滑台的下表面，第三协调装置固定在第一滑 台的上表面上，第五驱动杆组件的一端固定在第三协调装置上，第五驱动杆组件的另一端 与工作平台固连。
4.根据权利要求1所述的并联式六维输出二十八输入冗余容错驱动模拟器，其特征 是，所述的六输入单输出冗余驱动机构包括第二滑台、六个驱动装置、四个协调装置、七 个驱动杆组件和三个接口装置，其中驱动装置的一端固定在面板上，第五驱动装置的另一 端与第三接口装置固连，第六驱动装置的另一端与第三接口装置固连，第七驱动装置的另 一端与第四接口装置固连，第八驱动装置的另一端与第四接口装置固连，第九驱动装置的 另一端与第五接口装置固连，第十驱动装置的另一端与第五接口装置固连，第四协调装置 固定在第三接口装置上，第五协调装置固定在第四接口装置上，第六协调装置固定在第五接口装置上，第六驱动杆组件的一端和第十一驱动杆组件的一端分别固定在第四协调装置 上，第七驱动杆组件的一端和第十二驱动杆组件的一端分别固定在第五协调装置上，第八 驱动杆组件的一端和第十二驱动杆组件的一端分别固定在第六协调装置上，第六驱动杆组 件的另一端、第七驱动杆组件的另一端、第八驱动杆组件的另一端、第十驱动杆组件的另一 端、第十一驱动杆组件的另一端和第十二驱动杆组件的另一端分别固定在第二滑台的下表 面，第七协调装置固定在第二滑台的上表面，第九驱动杆组件的一端固定在第七协调装置 上，第九驱动杆组件的另一端与工作平台固连。
5.根据权利要求1所述的并联式六维输出二十八输入冗余容错驱动模拟器，其特征 是，所述的六输入单输出冗余驱动机构包括第二滑台、六个驱动装置、四个协调装置、四个 驱动杆组件和三个接口装置，其中驱动装置的一端固定在面板上，第五驱动装置的另一端 与第三接口装置固连，第六驱动装置的另一端与第三接口装置固连，第七驱动装置的另一 端与第四接口装置固连，第八驱动装置的另一端与第四接口装置固连，第九驱动装置的另 一端与第五接口装置固连，第十驱动装置的另一端与第五接口装置固连，第四协调装置固 定在第三接口装置上，第五协调装置固定在第四接口装置上，第六协调装置固定在第五接 口装置上，第六驱动杆组件的一端固定在第四协调装置上，第七驱动杆组件的一端固定在 第五协调装置上，第八驱动杆组件的一端固定在第六协调装置上，第六驱动杆组件的另一 端、第七驱动杆组件的另一端和第八驱动杆组件的另一端分别固定在第二滑台的下表面， 第七协调装置固定在第二滑台的上表面，第九驱动杆组件的一端固定在第七协调装置上， 第九驱动杆组件的另一端与工作平台固连。
6.根据权利要求2或3或4或5所述的并联式六维输出二十八输入冗余容错驱动模拟 器，其特征是，所述的驱动杆组件包括一个连杆和两个球绞，其中连杆的一端与第一球 绞相连，连杆的另一端与第二球绞相连。
7.根据权利要求2或3或4或5所述的并联式六维输出二十八输入冗余容错驱动模拟 器，其特征是，所述的协调装置是滑轮，或者是齿轮，或者是凸轮。
8.根据权利要求2或3或4或5所述的并联式六维输出二十八输入冗余容错驱动模拟 器，其特征是，所述的接口装置包括导轨、第三滑台和两个丝杠，其中丝杠的一端与驱动 装置固连，丝杠的另一端与导轨固连，丝杠穿过第三滑台，协调装置固定在第三滑台的上表 面上。
9.根据权利要求2或3或4或5所述的并联式六维输出二十八输入冗余容错驱动模拟 器，其特征是，所述的驱动装置包括电机、电机轴和减速器，其中电机的一端固定在面板 上，电机的另一端与电机轴的一端相连，电机轴的另一端与减速器相连，减速器与接口装置 相连。
10.根据权利要求9所述的并联式六维输出二十八输入冗余容错驱动模拟器，其特征 是，所述的电机是伺服电机，或者是步进电机。
全文摘要
一种机械工程技术领域的并联式六维输出二十八输入冗余容错驱动模拟器，包括工作平台、三个面板、四个四输入单输出冗余驱动机构和两个六输入单输出冗余驱动机构，其中三个面板两两相互垂直，四输入单输出冗余驱动机构的一端固定在面板上，四输入单输出冗余驱动机构的另一端固定在工作平台上，六输入单输出冗余驱动机构的一端固定在面板上，六输入单输出冗余驱动机构的另一端固定在工作平台上。本发明结构简单，控制容易，利用并联输入可获得较大的功率，每个接口能冗余4～6个电机，使每个电机的功率需求降低，能差动输出，故可达功率大，冗余接口多，由于采用模块化设计，故可扩展性强。
文档编号G09B19/00GK101916520SQ201010223540
公开日2010年12月15日 申请日期2010年7月12日 优先权日2010年7月12日
发明者岳义, 张青, 赵现朝, 郭为忠, 马春翔, 高峰, 黄旭 申请人:上海交通大学