专利名称：空间两自由度冗余驱动摇摆实验台的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种摇摆实验台，特别涉及一种空间两自由度冗余驱动摇摆实验台。
背景技术：
摇摆实验台是集机械、电气、液压、控制仪器仪表、传感检测等技术于一体的大型 高精度仿真设备。目前，各种自由度的摇摆台在国内外都有广泛的研究和应用，其可以模 拟各种空间位置和姿态，从而广泛应用于各种功能的训练模拟器，如船舶的运动模拟器、飞 机飞行模拟器、汽车驾驶模拟器等，甚至与宇宙飞船的空间对接、雷达信号跟踪、导弹发射 平台模拟。鉴于其广阔的市场前景，近年来国内外科研院校对摇摆台进行了广泛深入的研 究，其中在摇摆台的驱动和控制方面做了比较系统的研究，但对重型摇摆实验台的研究比 较少。舰船模拟实验平台能够在承载条件下实现模拟船舶在海浪中的摇摆运动，并且能够 准确地提供姿态角的值，从而完成一些仪器设备的测试实验。其大型、重载、高精度等特点 直接影响摇摆台机械本体结构的设计和控制，从而影响摇摆台的工作性能和测试精度。
发明内容
本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种适合大型舰船运动姿态模 拟的空间两自由度冗余驱动摇摆试验台，其具有优良的工作性能和测试精度，满足大型、重 载以及高精度的要求。本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是一种空间两自由 度冗余驱动摇摆实验台，包括位于底部的静平台，所述静平台中央固定有立柱，所述立柱上 用第一虎克铰连接动平台，所述动平台的下面一端在对称位置有两个第二虎克铰各连接有 一第一驱动液压缸，所述第一驱动液压缸的下端用第三虎克铰连接在所述静平台上，所述 动平台下面的另一端中线处用第四虎克铰连接有第二驱动液压缸，所述第四虎克铰的中心 和所述第一虎克铰的中心与所述动平台等距，所述第二驱动液压缸的下面用第五虎克铰连 接在所述静平台上，所述第一驱动液压缸驱动该摇摆实验台横摇和纵摇，所述第二驱动液 压缸协同所述第一驱动液压缸驱动该摇摆实验台横摇和纵摇。本发明具有的优点和积极效果是两自由度的摇摆实验台通过采用运动的驱动输 入构建数为三的冗余驱动机构，能够去除摇摆实验台的奇异点，扩大了摇摆实验台的工作 空间，提高了机构刚度，实现了驱动力的最优分配，明显减小了最大驱动力；本发明通过机 构与驱动方法创新，能够满足舰船模拟过程中对摇摆实验台的重载和高精度的要求，且机 构简单，操作方便。
图1是本发明的结构示意图；图2是本发明的主视图；图3是本发明的左视图4是本发明立柱的结构示意图；图5是本发明静平台的结构示意图；图6是本发明动平台的结构示意图；图7是本发明轴承座的示意图；图8是本发明十字轴的示意图。图中1、动平台，2、第四虎克铰，3、第二驱动液压缸，4、立柱，5、第五虎克铰，6、静 平台，7、第三虎克铰，8、9、第一驱动液压缸，10、第二虎克铰，11、轴承座，12、十字轴。
具体实施例方式为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图 详细说明如下请参阅图1 图8，一种空间两自由度冗余驱动摇摆实验台，包括位于底部的静平 台6，静平台6中央固定有立柱4，立柱4上用第一虎克铰连接动平台1，第一虎克铰包括轴 承座11、十字轴12及轴承，十字轴12的四个端部分别装有轴承，每个轴承均安装在与其对 应的轴承座11内。动平台1的下面其中一端在对称位置有两个第二虎克铰10各连接一第 一驱动液压缸8、9，第一驱动液压缸8、9的下端分别用第三虎克铰7连接在静平台6上，动 平台1的下面另一端中线处用第四虎克铰2连接第二驱动液压缸3，第四虎克铰2的中心和 立柱4上的第一虎克铰的中心与动平台1等距，第二驱动液压缸3用第五虎克铰5连接于 静平台6上。上述摇摆实验台由第一驱动液压缸8、9驱动可实现摇摆实验台的横摇和纵摇，第 二驱动液压缸3起辅助作用，协同第一驱动液压缸8、9实现冗余驱动，可使该摇摆实验台具 有优良的工作性能和测试精度，满足大型、重载以及高精度的要求。上述摇摆实验台涉及并联机构及其冗余驱动技术，具体地说涉及舰船运动姿态空 间模拟的空间运动并联机构以及冗余驱动技术，上述摇摆实验台为两自由度，而运动的驱 动输入构建数为三，故该机构为冗余驱动机构。该冗余驱动结构具有能够去除摇摆实验台 的奇异点，扩大摇摆实验台的工作空间，提高机构刚度，实现驱动力的最优分配，明显减小 最大驱动力的优点。尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式
，上述的具体实施方式
仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通 技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可 以作出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。
权利要求
一种空间两自由度冗余驱动摇摆实验台，其特征在于，包括位于底部的静平台，所述静平台中央固定有立柱，所述立柱上用第一虎克铰连接动平台，所述动平台的下面一端在对称位置有两个第二虎克铰各连接有一第一驱动液压缸，所述第一驱动液压缸的下端用第三虎克铰连接在所述静平台上，所述动平台下面的另一端中线处用第四虎克铰连接有第二驱动液压缸，所述第四虎克铰的中心和所述第一虎克铰的中心与所述动平台等距，所述第二驱动液压缸的下面用第五虎克铰连接在所述静平台上，所述第一驱动液压缸驱动该摇摆实验台横摇和纵摇，所述第二驱动液压缸协同所述第一驱动液压缸驱动该摇摆实验台横摇和纵摇。
全文摘要
本发明公开了一种空间两自由度冗余驱动摇摆实验台，包括底部的静平台，静平台中央固定有立柱，立柱上用第一虎克铰连接动平台，动平台的下面一端在对称位置有两个第二虎克铰各连接有一第一驱动液压缸，第一驱动液压缸的下端用第三虎克铰连接在静平台上，动平台下面的另一端中线处用第四虎克铰连接有第二驱动液压缸，第四虎克铰的中心和第一虎克铰的中心与动平台等距，第二驱动液压缸的下面用第五虎克铰连接在静平台上，第一驱动液压缸驱动该摇摆实验台横摇和纵摇，第二驱动液压缸协同第一驱动液压缸驱动该摇摆实验台横摇和纵摇。本发明通过机构与驱动方法创新，能够满足舰船模拟过程中对摇摆实验台的重载和高精度的要求，且机构简单，操作方便。
文档编号B63B9/08GK101830272SQ20101017113
公开日2010年9月15日 申请日期2010年5月13日 优先权日2010年5月13日
发明者李建东, 杨志永, 郝登运 申请人:天津大学