一种驱动机构、多自由度云台和VR座椅的制作方法

本发明涉及多自由度运动领域，更具体地，涉及一种驱动机构，一种多自由度云台，及一种VR座椅。

背景技术：

驱动机构是指由多个驱动件组成的驱动总成，其用于驱动与驱动机构连接的负载运动。

现有的驱动机构采用多个驱动电机叠加的结构，使得驱动机构结构复杂，体积较大。

以云台为例，云台用于安装、固定摄像的支撑设备。现有的驱动机构应用在云台上时，会使云台体积变大，难以顺应云台小型化的要求。

又例如现有的驱动机构用于驱动VR座椅的座椅时，会使VR座椅体积变大。

因此，需要对现有的驱动机构进行改进，以解决现有技术中的至少一个问题。

技术实现要素：

本发明的一个目的是提供一种驱动机构的新技术方案。

根据本发明的第一方面，提供了一种驱动机构，包括：

支撑座；

第一驱动件，安装在所述支撑座上；

第二驱动件，被设置为由所述第一驱动件驱动，使得所述第二驱动件绕第一轴旋转；

第三驱动件，被设置为由所述第二驱动件驱动，使得所述第三驱动件绕第二轴旋转；

负载安装板，被设置为由所述第三驱动件驱动，使得所述负载安装板绕第三轴旋转。

可选地，所述支撑座包括底板和连接板；

所述第一驱动件与所述连接板固定连接。

可选地，所述第二驱动件为中空结构，所述第三驱动件位于所述中空结构的中空处。

可选地，所述第二驱动件为环状结构，所述第三驱动件位于所述环状结构的环内。

可选地，所述第一驱动件为直驱电机；

所述第二驱动件为直驱电机；

所述第三驱动件为直驱电机。

可选地，所述第二轴与所述第一轴相垂直；

所述第三轴与所述第二轴相垂直和/或所述第三轴与所述第二轴相垂直。

根据本发明的第二方面，提供了一种多自由度云台，包括本发明的驱动机构。

根据本发明的第三方面，提供了一种VR座椅，包括本发明的驱动机构。

可选地，还包括座椅，所述座椅安装在所述负载安装板上。

可选地，所述VR座椅还包括底座和第四驱动件，其中，所述第四驱动件安装在所述底座上；

所述第四驱动件被设置为驱动所述支撑座沿第四轴移动。

本发明的发明人发现，在现有技术中，确实存在驱动机构结构复杂，体积大的问题。因此，本发明所要实现的技术任务或者所要解决的技术问题是本领域技术人员从未想到的或者没有预期到的，故本发明是一种新的技术方案。

与现有技术相比，根据本发明，驱动机构结构简单，体积小。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。

图1为本发明驱动机构实施例一视角的结构示意图；

图2为本发明驱动机构实施例另一视角的结构示意图；

图3为本发明驱动机构实施例的局部结构一视角的结构示意图；

图4为本发明驱动机构实施例的局部结构另一视角的结构示意图；

图5为本发明VR座椅实施例的结构示意图。

图中标示如下：

支撑座-1，底板-11，连接板-12，第一驱动件-2，第一驱动件定子-21，第一驱动件转子-22，第二驱动件-3，第二驱动件定子-31，第二驱动件转子-32，第三驱动件-4，第三驱动件定子-41，第三驱动件转子-42，负载安装板-5，第四驱动件-6，第四驱动件定子-61，第四驱动件动子-62，底座-7。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

本发明提供了一种驱动机构，如图1至图4所示，包括：

支撑座1。支撑座1的具体结构可根据实际需求设置。例如，支撑座1可为U形板状结构，或者支撑座1具有矩形框架结构。

可选地，支撑座1包括连接在一起的底板11和连接板12。底板11和连接板12之间的连接可为固定连接或可拆卸连接。例如，底板11通过螺栓与连接板12连接在一起，或者底板11与连接板12焊接在一起，或者底板11与连接板12一体成型。底板11和连接板12可选地垂直设置。连接板12可选地包括两块，两块连接板12与底板11的两端固定连接。

第一驱动件2，安装在所述支撑座1上。第一驱动件2的具体结构可根据实际需求设置，例如，第一驱动件2为直驱电机。第一驱动件2可包括第一驱动件定子21和第一驱动件转子22。

第一驱动件2可通过可拆卸连接或固定连接的方式安装在支撑座1上。例如，第一驱动件2与支撑座1之间通过螺栓连接在一起，或者支撑座1与第一驱动件2之间通过焊接连接在一起。或者，第一驱动件定子21与支撑座1的连接板12固定连接。

第二驱动件3，被设置为由所述第一驱动件2驱动，使得所述第二驱动件3绕第一轴旋转。第二驱动件3的具体结构可根据实际需求设置，例如，第二驱动件3为直驱电机。第二驱动件3可包括第二驱动件定子31和第二驱动件转子32。可选地，如图中所示，第二驱动件定子31和第二驱动件转子32具有环状结构。进一步地，第二驱动件转子32可相对于第二驱动件定子31进行360度旋转运动。进一步地，第二驱动件转子32可绕垂直于上述环状结构所在平面的轴旋转。

可选地，第二驱动件定子31与第一驱动件转子22连接在一起。第一驱动件2驱动第二驱动件3绕第一轴旋转，也即是，第一驱动件转子22驱动第二驱动件定子31绕第一轴旋转，固定在第二驱动件定子31上的第二驱动件转子32随着第二驱动件定子31绕第一轴旋转。

可选地，第二驱动件定子31与第一驱动件转子22之间还可设置第一旋转轴。第一旋转轴的两端分别与第一驱动件转子22和第二驱动件定子31固定连接。可选地，第一旋转轴与第一驱动件转子22和第二驱动件定子31之间的连接通过螺栓连接的方式实现。可选地，第一旋转轴与第一驱动件转子22或第二驱动件定子31一体成型。

第三驱动件4，被设置为由所述第二驱动件3驱动，使得所述第三驱动件4绕第二轴旋转。可选地，第二轴与第一轴相垂直。

第三驱动件4的具体结构可根据实际需求设置，例如，第三驱动件4为直驱电机。

第三驱动件4可包括第三驱动件定子41和第三驱动件转子42。可选地，第三驱动件定子41与第二驱动件转子32连接在一起。第二驱动件3驱动第三驱动件4绕第二轴旋转，也即是，第二驱动件转子32驱动第三驱动件定子41绕第二轴旋转，固定在第三驱动件定子41上的第三驱动件转子42随着第三驱动件定子41绕第二轴旋转。

可选地，第二驱动件3为中空结构，第三驱动件4位于第二驱动件3的内部。例如，第二驱动件3具有环状结构，第三驱动件4位于环状结构的第二驱动件3的环内。

可选地，第三驱动件定子41与第二驱动件转子32之间还可设置第二旋转轴。第二旋转轴的两端分别与第二驱动件转子32和第三驱动件定子41固定连接。可选地，第二旋转轴与第二驱动件转子32和第三驱动件定子41之间的连接通过螺栓连接的方式实现。可选地，第二旋转轴与第二驱动件转子32或第三驱动件定子41一体成型。

负载安装板5，被设置为由所述第三驱动件4驱动，使得所述负载安装板5绕第三轴旋转。可选地，第三轴与第二轴相垂直和/或第三轴与第一轴相垂直。可选地，负载安装板5与第三驱动件转子42连接在一起，第三驱动件转子42的旋转运动驱动负载安装板5绕第三轴旋转。

负载安装板5可通过可拆卸连接或固定连接的方式安装在第三驱动件4上。例如，负载安装板5通过螺栓与第三驱动件转子42连接在一起，或者负载安装板5与第三驱动件转子42焊接在一起。

可选地，第一驱动件2、第二驱动件3和第三驱动件4均为直驱电机。直驱电机有利于提高驱动机构的响应时间。直驱电机有利于提高传动效率。直驱电机有利于进一步地减小驱动机构的体积。

在本发明驱动机构的一个具体实施例中，支撑座1包括底板11和两块连接板12，两块连接板12与底板11相垂直。第一驱动件2与两块连接板12相对的表面固定连接。第二驱动件3位于两块连接板12之间，并且第二驱动件3由第一驱动件2驱动，以绕平行于底板11的第一轴旋转。第二驱动件3具有环状结构，第三驱动件4位于第二驱动件3的环内。第二驱动件3驱动第三驱动件4绕垂直于第一轴的第二轴旋转。负载安装板5安装在第三驱动件4上，并且负载安装板5由第三驱动件4驱动，以绕垂直于第二轴的第三轴旋转。

本发明还提供了一种多自由度云台，包括本发明的驱动机构。摄像机安装或固定在负载安装板5上。摄像机可通过卡扣或螺栓等方式安装在负载安装板5上。

应用了本发明的驱动机构的多自由度云台的体积较小，可满足云台小型化的要求。

本发明的多自由度云台应用在VR座椅中时，有利于减小VR座椅的体积。此外，当本发明的多自由度云台应用在VR座椅中时，本发明的驱动机构响应速度快的优点还有利于改善或防止因驱动机构响应速度慢导致的使用者产生眩晕的问题。

本发明还提供了一种VR座椅，如图5所示，包括本发明的驱动机构。

在本发明VR座椅的一个具体实施例中，VR座椅还包括座椅(图中未示出)，所述座椅安装在所述负载安装板5上。上述座椅是指用于使用者坐下的部件。

座椅可通过固定连接或可拆卸连接的方式安装在负载安装板5上，例如，座椅与负载安装板5通过螺栓连接的方式连接在一起，或者座椅与负载安装板5通过焊接的方式连接在一起。

可选地，本发明VR座椅还包括底座7和第四驱动件6，第四驱动件6安装在底座7上，第四驱动件6驱动支撑座1沿第四轴移动。可选地，第四轴与第一轴相垂直。

第四驱动件6的具体结构可根据实际需求设置，例如，第四驱动件6为直线电机。第四驱动件6可包括第四驱动件定子61和第四驱动件动子62。可选地，第四驱动件定子61与底座7连接在一起。第四驱动件动子61与支撑座1连接在一起。

第四驱动件6可通过固定连接或可拆卸连接的方式安装在底座7上。例如，第四驱动件6与底座7之间通过螺栓连接在一起，或者第四驱动件6与底座7之间通过焊接连接在一起。可选地，第四驱动件定子61与底座7固定连接在一起。

在本发明VR座椅的一个具体实施例中，支撑座1包括底板11和两块连接板12，两块连接板12与底板11相垂直。第一驱动件2与两块连接板12相对的表面固定连接。第二驱动件3位于两块连接板12之间，并且第二驱动件3由第一驱动件2驱动，以绕平行于底板11的第一轴旋转。第二驱动件3具有环状结构，第三驱动件4位于第二驱动件3的环内。第二驱动件3驱动第三驱动件4绕垂直于第一轴的第二轴旋转。负载安装板5安装在第三驱动件4上，并且负载安装板5由第三驱动件4驱动，绕垂直于第二轴的第三轴旋转。座椅安装在负载安装板5上。第四驱动件6安装在底座7上，并且第四驱动件6驱动支撑座1沿着垂直于底板11的第四轴移动。

虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。