六自由度实时稳定系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种用于工业的产品测试以及人员模拟训练的六自由度实时稳定系统。
【背景技术】
[0002]六自由度实时稳定系统是一种根据不同路况、海况或者其它动态条件下的保持平台始终稳定的仿真模拟装置，适用于航空、航天、兵器、船舶、等军用和民用行业，如对于海上钻井平台作业的应用，为保证操作工人在系统平台上平稳工作，就需要平台抵消海浪造成的摇摆。
[0003]目前国际和国内此类产品多停留在概念设计的层面，且自由度结构和稳定性的进一步研究都亟待全面深入和完善。
【实用新型内容】
[0004]有鉴于此，本实用新型提供一种既能抵消下底板平台产生的六自由度运动、又能使上底板平台稳定的六自由度实时稳定系统。
[0005]本实用新型采用的技术方案具体为:
[0006]—种六自由度实时稳定系统，包括上底板、下底板和稳定部，所述稳定部设于所述上底板与所述下底板之间；其中:所述稳定部包括第一摇摆单元、第二摇摆单元和连接台，所述第一摇摆单元设于所述连接台与所述下底板之间，所述第二摇摆单元设于所述连接台与所述上底板之间。
[0007]在上述六自由度实时稳定系统中，所述第二摇摆单元的结构具体为:包括三组电动缸组件，每组电动缸组件包括两支电动缸组件，每组电动缸组件中的两支电动缸组件的第一端通过同一个下铰支座与下底板相连接，每组电动缸组件中的两支电动缸组件的第二端分别通过不同的上铰支座与连接台相连接；
[0008]在上述六自由度实时稳定系统中，所述第二摇摆单元的结构具体为:包括三组电动缸组件，每组电动缸组件包括两支电动缸组件，每组电动缸组件中的两支电动缸组件的第一端通过同一个下铰支座与连接台相连接，每组电动缸组件中的两支电动缸组件的第二端分别通过不同的上铰支座与上底板相连接。
[0009]在上述六自由度实时稳定系统中，还包括控制部，所述控制部与所述第一摇摆单元中的六支电动缸组件分别通讯。
[0010]在上述六自由度实时稳定系统中，所述上铰支座和所述下铰支座均为十字铰轴结构。
[0011]在上述六自由度实时稳定系统中，所述十字铰轴结构包括依次焊接的第一钢板、第一筋板、第二筋板和第二钢板，其中:所述第一钢板与所述第一筋板之间呈15°的夹角，所述第二钢板和所述第二筋板之间呈15°夹角。
[0012]在上述六自由度实时稳定系统中，所述第二钢板的形状为等腰梯形，所述等腰梯形中的锐角为30°。
[0013]在上述六自由度实时稳定系统中，每支所述电动缸组件包括活塞杆、缸筒以及伺服电机，所述活塞杆置于缸筒内，所述伺服电机与所述活塞杆相连接，所述伺服电机驱动所述活塞杆沿所述缸筒的筒壁伸缩，所述缸筒固定于上铰支座。
[0014]本实用新型产生的有益效果是:
[0015]本实用新型的六自由度实时稳定系统中的上摇摆台可以根据下摇摆台在X，Y，Z三轴不同自由度方向的运动实现平稳。较之于传统的六自由度实时稳定系统，本实用新型的稳定系统具有结构紧凑、整体占用空间小和重心低的明显优点，此外，摇摆单元的运动准确，通过积极准确计算下摇摆单元的运动方式保证上底板的平稳，尤其适用于海上钻井平台作业，也可用于航空、航天、兵器、船舶、电子等国防工业的产品测试与试验，以及用作海、陆、空、炮兵、装甲兵等部队的人员模拟训练等；
[0016]本实用新型的六自由度实时稳定系统的技术方案对应的工程样机在工厂中进行了运行测试后，从六自由度结构到实时稳定均得到了指标考核。
【附图说明】
[0017]当结合附图考虑时，能够更完整更好地理解本实用新型。此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
[0018]图1为本实用新型一种六自由度实时稳定系统的主视示意图；
[0019]图2为本实用新型一种六自由度实时稳定系统的左视示意图。
[0020]图中:1、下底板2、上底板31、第一摇摆单元32、第二摇摆单元33、连接台。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图及实施例对本实用新型的技术方案作进一步详细的说明。
[0022]如图1所示的一种六自由度实时稳定系统，包括作为下底板I的地基、上底板2以及置于上下底板之间的稳定部。其中:稳定部包括连接台33、设于连接台33与下底板I之间的、由六支电动缸组件构成的第一摇摆单元31以及设于连接台32与上底板2之间的、由六支电动缸组件构成的第二摇摆单元32。
[0023]与下底板I (即地基)相连的第一摇摆单元31是一个六自由度摇摆台，能够提供模拟海浪的波动，从而复现船舶在海浪波动下的各种运动，根据实际需要，算机发出驱动第一摇摆单元31中的六支电动缸组件运动的指令，通过控制六支电动缸组件的行程，使其分别实现沿X、Y、Z三轴的直线运动、绕X、Y、Z三轴的转动或者由上述直线运动与转动合成的复合运动。而与上底板2相连的第二摇摆单元32则根据控制部的指令进行六自由度可实现的各种姿态和动作的调整，根据需要实现，可模拟航空、航天、兵器、船舶、电子等国防工业试件产品的实时稳定功能或者用于人员模拟训练:例如实时捕获跟踪卫星的发射信号及轨迹，突破了常规工作时速度低、范围小的弊端。在人员训练方面，第一摇摆单元31模拟舰船运动，第二摇摆单元32为实时稳定装置，被训人员模拟海上维修、救护、军事训练等科目。
[0024]以上结合附图对本实用新型的实施例进行了详细地说明，此处的附图是用来提供对本实用新型的进一步理解。显然，以上所述仅为本实用新型较佳的【具体实施方式】，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何对本领域的技术人员来说是可轻易想到的、实质上没有脱离本实用新型的变化或替换，也均包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种六自由度实时稳定系统，其特征在于，包括上底板、下底板和稳定部，所述稳定部设于所述上底板与所述下底板之间；其中: 所述稳定部包括第一摇摆单元、第二摇摆单元和连接台，所述第一摇摆单元设于所述连接台与所述下底板之间，所述第二摇摆单元设于所述连接台与所述上底板之间。2.根据权利要求1所述的六自由度实时稳定系统，其特征在于， 所述第一摇摆单元的结构具体为: 包括三组电动缸组件，每组电动缸组件包括两支电动缸组件，每组电动缸组件中的两支电动缸组件的第一端通过同一个下铰支座与下底板相连接，每组电动缸组件中的两支电动缸组件的第二端分别通过不同的上铰支座与连接台相连接； 所述第二摇摆单元的结构具体为: 包括三组电动缸组件，每组电动缸组件包括两支电动缸组件，每组电动缸组件中的两支电动缸组件的第一端通过同一个下铰支座与连接台相连接，每组电动缸组件中的两支电动缸组件的第二端分别通过不同的上铰支座与上底板相连接。3.根据权利要求2所述的六自由度实时稳定系统，其特征在于，还包括控制部，所述控制部与所述第一摇摆单元中的六支电动缸组件分别通讯。4.根据权利要求2所述的六自由度实时稳定系统，其特征在于，所述上铰支座和所述下铰支座均为十字铰轴结构。5.根据权利要求4所述的六自由度实时稳定系统，其特征在于，所述十字铰轴结构包括依次焊接的第一钢板、第一筋板、第二筋板和第二钢板，其中:所述第一钢板与所述第一筋板之间呈15°的夹角，所述第二钢板和所述第二筋板之间呈15°夹角。6.根据权利要求5所述的六自由度实时稳定系统，其特征在于，所述第二钢板的形状为等腰梯形，所述等腰梯形中的锐角为30°。7.根据权利要求2所述的六自由度实时稳定系统，其特征在于，每支电动缸组件包括活塞杆、缸筒以及伺服电机，所述活塞杆置于缸筒内，所述伺服电机与所述活塞杆相连接，所述伺服电机驱动所述活塞杆沿所述缸筒的筒壁伸缩，所述缸筒固定于上铰支座。
【专利摘要】本实用新型提供一种六自由度实时稳定系统，包括上底板、下底板和稳定部，所述稳定部设于所述上底板与所述下底板之间；其中：所述稳定部包括第一摇摆单元、第二摇摆单元和连接台，所述第一摇摆单元设于所述连接台与所述下底板之间，所述第二摇摆单元设于所述连接台与所述上底板之间。通过控制第一摇摆单元沿X、Y、Z三轴的直线运动、转动运动或者二者合成的复合运动，使本实用新型的平台抵消了下底板产生的六自由度运动的前提下，使上底板保持稳定。
【IPC分类】G09B9/00
【公开号】CN204833773
【申请号】CN201520543436
【发明人】张 杰, 李健朝, 宋建瓴, 任忠平, 李宝智, 曹炬
【申请人】北京市星光凯明动感仿真模拟器中心
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年7月24日