[发明专利]一种六自由度运动平台

说明书

技术领域

本发明涉及多自由度运动平台技术领域，特别涉及一种重载六自由度运动平台。

背景技术

标准的六自由度运动平台主要用于重载举升，通过六个自由度的改变，从而将平台上的设备或其它物品快速灵活地移动至合适的位置。

传统重载六自由度平台多采用液压驱动，需要设备多，功耗大，且噪音、精度等问题也比较严重，于是行业内有逐渐向电动发展的趋势。

中国专利文献CN201723926U公开了一种六自由度机电运动平台，包括平台上底板、平台下底板、以及连接于平台上底板和平台下底板之间的六支电动缸组件的电动缸组件，电动缸组件的一端与上铰支座组件连接后，通过上铰支座连接座连接至平台上底板，电动缸组件的另一端通过下铰支座组件连接至平台下底板，通过控制六支电动缸组件的行程来实现X、Y、Z三轴直线运动、沿着X、Y、Z三轴转动，或直线运动与转动的复合运动。其结构紧凑，整体占有空间小，运动准确，然而电动缸出力普遍较小，若增大出力需要更换较大扭矩的驱动电机，同时需要增大同驱动扭矩相匹配的丝杠和丝杠副的结构尺寸，通过更换驱动电机、丝杠和丝杠副所花费的成本则非常高。

上述专利文献中所用到的铰支座采用等径主转轴，根据对等径主转轴受力情况的分析，可以看出，铰支座在工作时其各部位受力差别较大，在主转轴的承受载荷点具有较大的作用力，这也是引起主转轴产生弯曲变形的主要作用力，在靠近主转轴两端则受力较小，在增大承重载荷时，若采用等径增加整个主转轴直径的方式，可在一定程度上增强主转轴的支撑强度；同时，这种等径增加主转轴结构方式，无形中将大幅增加了整个主转轴的重量及主转轴端与滑动轴承之间的接触面积。由于主转轴与其两端的轴承座之间采用滑动配合，再加上运动平台上的物体可产生十多吨的支撑重量，若要操纵主转轴使其旋转以改变支撑角度，需要克服在主转轴端上所产生的较大的作用力，这样势必消耗较大的动力。

同时，上述的轴支座重载荷轴承采用传统的润滑油膜，运行时间长时易于失效，且会造成轴与滑动轴承之间的磨损，进而影响轴端的支撑能力，导致承载能力降低，影响轴与滑动轴承的使用寿命。

目前现有的气缸还存在一种电液缸，比如中国专利文献CN2570509Y公开了一种整体式电液推杆，包括电机、油缸、活塞、活塞杆、导向套、集成块阀、油泵、泵机座、联轴器，吸油阀设在油泵上，且与油泵连通，集成块与油泵、油缸的进油口采用板式直接连接，且由密封圈密封。电液推杆是一种机、电、液一体化的柔性传动机构，其实际是一种液压推杆，电动机通过正反转驱动双向油泵正反输出压力油，经集成块阀送至油缸，实现活塞杆的往复运动。如果将此电液推杆用于六自由度运动平台上，虽在一定程度上可以提高定位精度，但其内部结构设置复杂，支撑方式单一，且制作成本较高。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明提供了一种结构简单、制作成本低，且通过双动力支撑方式为活塞杆提供辅助动力支撑的六自由度运动平台。

所述技术方案如下：

一种六自由度运动平台，包括上平台、下平台和六根电动推杆，所述电动推杆分布于所述上平台与下平台之间，且其两端分别通过一铰支座与所述上平台和下平台一一对应铰接，所述电动推杆，包括：缸筒；

承载装置，设置于所述缸筒内；及

电力驱动装置，设置于所述缸筒的一端，且二者固定连接，用于驱动所述承载装置沿所述缸筒的轴线上下移动；

所述缸筒内还设置一密闭腔室，所述密闭腔室由所述承载装置、电力驱动装置及缸筒围接而成，所述缸筒上成型有与气压/液压动力源相连接的进气/液孔，所述进气/液孔与所述密闭腔室相连通，所述承载装置和电力驱动装置分别与所述缸筒气密/液密连接。

所述承载装置包括：

活塞杆，设置于所述缸筒内，其为中空结构，其一端伸出所述缸筒端部，并形成闭合端；

丝杠副，固定与所述活塞杆的下端；

导向套，与所述丝杠副固定连接，其外圆面上设有气封/液封，且与所述缸筒内壁气密/液密连接。

所述电力驱动装置包括：

驱动电机、丝杠和支撑座，所述支撑座的一端与所述驱动电机固定连接，其另一端与所述缸筒的一端气密/液密连接，所述丝杠的一端与所述驱动电机连接，且与所述支撑座形成旋转密封，所述丝杠的另一端贯穿所述丝杠副并伸至所述活塞杆的空腔内，所述丝杠与所述丝杠副形成传动支撑；所述密闭腔室由所述支撑座、丝杠副、导向套及缸筒围接而成。

所述丝杠为滚珠丝杠，所述丝杠副为滚珠丝杠副。