05、吸盘，406、竖直减振机构，40601、导向光轴，40602、直线轴承座，40603、轴端固定座，407、旋转式磁流变阻尼器。
【具体实施方式】
[0017]以下结合实施例及其附图对本发明技术方案详细说明如下。
[0018]本实施例提供的一种用于高空建筑机器人作业平台的二维抑振机构；
[0019]所述高空建筑机器人用作业平台3的的工作环境包含地面I和与建筑物外墙墙面平行的作业立面2，所述二维抑振机构与作业平台的的整体装配图如图1所示；
[0020]所述二维抑振机构4包括力传感器404、两条等长的主动杆40301、两条等长的从动杆40302、水平调整电机401、磁粉离合器402、旋转式磁流变阻尼器407、安装板40303、竖直减振机构406，所述安装板内表面具有两个安装座40304，每个安装座分别与一条主动杆的前端通过主动杆控制轴连接，每条主动杆的末端分别与一条从动杆的前端连接，两条从动杆的末端连接在一起，安装板、主动杆、从动杆构成一个平面五连杆机构403，所述平面五连杆机构在垂直于安装板内表面的平面内运动且具有两个自由度，所述从动杆与主动杆的长度比为1.5，两安装座之间的距离和主动杆的长度之比为0.7，(所述主动杆、从动杆的长度为其两端转动轴的轴线距离，所述安装座之间的距离为安装座上用于安装主动杆控制轴的安装孔的轴线距离)，每个主动杆控制轴通过磁粉离合器分别与一个旋转式磁流变阻尼器和一个水平调整电机连接，通过磁粉离合器可以使主动杆控制轴在与水平调整电机连接和与磁流变阻尼器连接之间切换，两个从动杆末端连接处为所述平面五连杆机构的末端，平面五连杆机构末端用于与吸盘405末端连接，所述吸盘用于抓取作业平台的作业立面，吸盘朝向平面五连杆机构外侧且吸盘轴线与平面五连杆机构的运动平面平行，所述力传感器安装于平面五连杆机构末端，用于检测吸盘与作业立面间的作用力大小；所述的竖直减振机构安装于安装板外表面，所述竖直减振机构为弹簧阻尼系统，包括两个平行的导向光轴40601及其直线轴承座40602，所述直线轴承座固定在安装板外表面，导向光轴穿过直线轴承座且两端通过轴承及轴端固定座40603安装在辅助立板内侧，辅助立板外侧固定于作业平台侧面，所述减震簧分别套装在导向光轴位于直线轴承座上下两部部分的轴体上。所述二维抑振机构的整体结构示意图如图2所示，其中平面五连杆机构的结构示意图如图3所示，所述安装板内表面与外表面结构示意图分别如图4、图5所示。
[0021]本发明提供的二维抑振装置工作原理及步骤如下:
[0022]I)初始状态时，由水平调节电机驱动主动杆，使平面五连杆机构的末端收回，便于移动作业平台；
[0023]2)当作业平台至适宜高度需要开始固定时，由水平调整电机与磁粉离合器控制平面五连杆机构动作，使位于平面五连杆机构末端的吸盘向作业平面，当力传感器提示吸盘已经到位时启动吸盘抓取作业平面，在完成抓取后启动磁粉离合器使主动杆控制轴与水平调整电机脱离连接并转接旋转式磁流变阻尼器；
[0024]3)开始作业，在作业过程中通过传感器采集到作业平台的振动信号并同时获知平台振动的速度和加速度，进而计算并合理分配磁流变阻尼器的阻尼；由数学关系可知，在减震机构工作时，吸盘处的阻尼力大小与输入端的两个旋转式磁流变阻尼器产生的阻尼力的大小存在函数关系。因此在减震器工作时，通过机构内传感器得出工作平台的震动速度和加速度，即可计算出抑制工作平台震动的最佳阻尼力的大小，然后利用上述的函数关系可以推导出每个旋转式磁流变阻尼器所需提供的阻尼力的大小。最终通过控制旋转式磁流变阻尼器电流值就可以输出计算出的阻尼力，抑制平台的震动；工作中出现力传感器反馈作业平台远离作业平面超过安全阈值时磁流变阻尼器断电，采用最小阻尼系数，以确保吸盘不会被远离作业平面的作业平台拉扯至脱落；
[0025]4)作业完成后，控制磁粉离合器使主动杆控制轴与旋转式磁流变阻尼器脱离连接并转接水平调整电机，启动水平调整电机电机，使平面五连杆机构末端回收至初始状态。
【主权项】
1.一种用于高空建筑机器人作业平台的二维抑振机构，其特征是所述二维抑振机构包括力传感器、两条等长的主动杆、两条等长的从动杆、水平调整电机、磁粉离合器、旋转式磁流变阻尼器、安装板、竖直减振机构，其特征是所述安装板内表面具有两个安装座，每个安装座分别与一条主动杆的前端通过主动杆控制轴连接，每条主动杆的末端分别与一条从动杆的前端连接，两条从动杆的末端连接在一起，安装板、主动杆、从动杆构成一个平面五连杆机构，所述平面五连杆机构在垂直于安装板内表面的平面内运动且具有两个自由度，所述从动杆与主动杆的长度比为1.4?1.6，两安装座之间的距离和主动杆的长度之比为.0.65?0.75，每个主动杆控制轴通过磁粉离合器分别与一个旋转式磁流变阻尼器和一个水平调整电机连接，通过磁粉离合器可以使主动杆控制轴在与水平调整电机连接和与旋转式磁流变阻尼器连接之间切换，两个从动杆末端连接处为所述平面五连杆机构的末端，平面五连杆机构末端用于与吸盘末端连接，所述吸盘用于抓取作业平台的作业立面，吸盘朝向平面五连杆机构外侧且吸盘轴线与平面五连杆机构的运动平面平行，所述力传感器安装于平面五连杆机构末端，用于检测吸盘与作业立面间的作用力大小；所述的竖直减振机构安装于安装板外表面。2.如权利要求所述的二维抑振系统，其特征是所述竖直减振机构为弹簧阻尼系统，包括减震簧、两个平行的导向光轴及其直线轴承座，所述直线轴承座固定在安装板外表面，导向光轴穿过直线轴承座且两端通过轴承及轴端固定座安装在辅助立板内侧，辅助立板外侧固定于作业平台侧面，所述减震簧分别套装在导向光轴位于直线轴承座上下两部部分的轴体上。3.如权利要求1或2所述二维抑振系统，其特征是所述从动杆与主动杆的长度比为.1.45 ?1.55。
【专利摘要】一种用于高空建筑机器人作业平台的二维抑振机构，包括力传感器、两条等长的主动杆、两条等长的从动杆、水平调整电机、磁粉离合器、旋转式磁流变阻尼器、安装板、竖直减振机构，其特征是所述安装板内表面具有两个安装座，每个安装座分别与一条主动杆的前端通过主动杆控制轴连接，每条主动杆的末端分别与一条从动杆的前端连接，两条从动杆的末端连接在一起，安装板、主动杆、从动杆构成一个平面五连杆机构，所述平面五连杆机构在垂直于安装板内表面的平面内运动且具有两个自由度所述的竖直减振机构安装于安装板外表面。
【IPC分类】F16F15/023, F16F15/04
【公开号】CN105090339
【申请号】CN201510594688
【发明人】陈贵亮, 曹伟涛, 杨冬, 张新鹏, 刘更谦
【申请人】河北工业大学
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年9月18日