[发明专利]一种可折叠可缩放多功能操作平台

说明书

技术领域

本发明涉及一种可动操作平台，具体涉及一种可折叠可缩放多功能操作平台。本发明可以应用于军事探测平台，轻工业流水线，艺术展示平台。

背景技术

迄今为止，缩放机构解决了质量轻、变形能力等方面的问题，缩放机构主要针对能获得大的机械变形（包括外观形状与尺寸大小）。无论是日程生活中或太空探索所使用的缩放机构，基本以其巧妙的机械结构将小型“压实”状态大变形为大型的“目标构型”状态为目的，且缩放机构有着便于存放、运输、质量轻等优点。

可动平台相对于静平台的位置、姿态与工作空间计算在并联机构领域内已经过大量的分析与研究，并综合出了大量的机械构型。少自由度并联机器人由于驱动件少、结构紧凑、造价低廉且较串联机构刚度高等优点具有较高的使用价值。如著名的六自由度stewart平台，在飞行器模拟，轮胎测试机器等有着成熟应用。但为获得较好的负载性能、精度要求，使得并联平台的工作空间减小。

目前，并联机构中的可动平台整体仅为一个结构件，虽外观造型不同，但仍以尺寸结构不发生变化为主。本发明结合了缩放机构大缩放比与大的空间变形能力，将缩放机构的连接杆设计成可伸缩连杆以及并联机构各种优异性能，提出了一种可折叠可缩放多功能操作平台。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，现有的可动平台整体仅为一个结构件，虽外观造型不同，但仍以尺寸结构不发生变化为主，且可动平台存在的工作空间偏小，平台可扩展能力单一的问题。 

一种可折叠可缩放多功能操作平台包括机座，三根转轴，三根驱动杆，三个球槽，可动的折叠与缩放平台及它们的连接。

三个电动推杆分别以电机朝内均布于机座的三个中心对称均布的U型凸台处，并通孔转轴连接在一起，转轴上的四个卡簧槽对应安装卡簧进行轴向定位；

电动推杆的首端为输出端，首端设有径向通孔用以安装螺栓；

球槽圆柱端轴向设有圆形沉孔，径向设有通孔用于安装螺栓；

三个电动推杆的首端分别插入三个球槽圆柱端的沉孔中，且均通过螺栓固定连接；

三个球槽的球端的内球槽面分别与三个球轴的球端面铰接在一起形成球铰。

可动的折叠与缩放平台包括六个可伸缩连杆A1、A2、A3、A4、A5、A6。其中，可伸缩连杆A1与A2通过转动副连接，可伸缩连杆A2与A3以球轴的圆柱端作为转轴连接成转动副，可伸缩连杆A3与A4通过转动副连接；

可伸缩连杆A4与A5由球轴的圆柱端作为转轴连接成转动副；可伸缩连杆A5与A6由分别固定在此两可伸缩连杆上的舵机与舵盘连接配合构成转动驱动；可伸缩连杆A6与A1由球轴的圆柱端作为转轴连接成转动副。

本发明的有益效果，可动平台由六根可伸缩连杆通过一定的转动副扭角布局安装，使得整个平台不仅仅局限于一个结构件，而是一个集实现平面缩放以及空间折叠于一身的可动平台，这样不仅仅增加了平台的工作空间，且扩展了平台更多功能，功能扩展面板的安装使得平台的每根可伸缩连杆均可以做为一个子平台进行操作，且整个平台的折叠仅需要单个自由度，六个可伸缩连杆分别配备一个驱动使得机构不仅在折叠后空间上可以实现伸缩，也可以在平面三角形时实现任意三角形的变换，整个平台的结构简洁，零件加工简单，组装方便，可以用于军事探测，轻工业流水线，艺术展示。

附图说明

图1 一种可折叠可缩放多功能操作平台整体结构图

图2 可动折叠与缩放平台结构图

图3 驱动杆与机座连接结构图

图4 球铰结构图

图5 机座示意图

图6 可伸缩连杆A1结构图

图7 末端连杆示意图

图8 首端孔左扭连杆示意图

图9可伸缩连杆A2结构图

图10首端孔右扭连杆示意图

图11可伸缩连杆A5结构图

图12舵机固定座连杆示意图

图13可伸缩连杆A6结构图

图14舵盘固定座连杆

图15可伸缩连杆A5与A6驱动安装结构图

图16 机构的初始状态-平台三角形状态1

图17 可动平台内折叠极限状态

图18 可动平台外翻中间过程状态

图19 可动平台三角形状态2

图20 可动平台外翻极限状态

图21 可动平台三角形一边伸长

图22 可动平台三角形三边均伸长

图23 可动平台内折叠极限状态且可伸缩连杆同时伸至最长